分析 NaBO2、SiO2、Na和H2在一定條件下反應生成NaBH4、Na2SiO3,NaBH4常溫下能與水反應,且氫氣和氧氣混合加熱易產生爆炸現象,為防止NaBH4水解、防止產生安全事故,需要將裝置中的空氣和水蒸氣排出;NaBH4可溶于異丙胺,根據③知,②中加入的溶劑是異丙胺,NaBH4溶解于異丙胺、Na2SiO3不溶于異丙胺,難溶性固體和溶液采用過濾方法分離,通過過量得到濾液和濾渣,濾渣成分是Na2SiO3;異丙胺沸點:33℃,將濾液采用蒸餾的方法分離,得到異丙胺和固體NaBH4;
(1)NaBH4中Na為+1價,B為+3價,可結合化合物中各元素正負化合價代數和為0,計算出氫元素的化合價,①反應中H元素化合價由0價變為-1價、Na元素化合價由0價變為+1價,根據轉移電子守恒、原子守恒配平方程式;
(2)原料中的金屬鈉通常保存在煤油中,需要用到的實驗用品有鑷子、濾紙、玻璃片和小刀等,為防止安全事故發生和防止NaBH4水解,在第①步反應加料之前,需要將反應器加熱至100℃以上并通入氬氣,從而排出空氣和水蒸氣;
(3)根據轉移電子守恒、原子守恒配平方程式;
(4)分離難溶性固體和溶液采用過濾;熔沸點相差較大的可以采用蒸餾方法.
解答 解:(1)NaBH4中根據化合物中各元素正負化合價代數和為0,并結合Na為+1價、B為+3價計算出H為-1價,第①步反應中根據轉移電子守恒、原子守恒配平方程式為NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,電子轉移數目為4e-,
故答案為:;+3;
(2)鈉的密度大于煤油,為隔絕空氣和水,原料中的金屬鈉通常保存在煤油中,實驗室取用少量金屬鈉時,需要鑷子夾取鈉、用濾紙吸煤油,所以實驗室取用少量金屬鈉需要用到的實驗用品有鑷子、濾紙、玻璃片和小刀等,NaBH4常溫下能與水反應,且氫氣和氧氣混合加熱易產生爆炸現象,為防止NaBH4水解、防止產生安全事故,需要將裝置中的空氣和水蒸氣排出,鈉極易和空氣中氧氣、和水反應,
故答案為:除去裝置中的空氣和水蒸氣;
(3)第①步反應中根據轉移電子守恒、原子守恒配平方程式為NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,
故答案為:1,2,4,2-1,2;
(4)分離難溶性固體和溶液采用過濾方法,需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗;②中加入的溶劑是異丙胺,NaBH4溶解與異丙胺、Na2SiO3不溶于異丙胺,所以第②步分離采用的方法是過濾;熔沸點相差較大的可以采用蒸餾方法,異丙胺沸點:33℃,將濾液采用蒸餾的方法分離,得到異丙胺和固體NaBH4,
故答案為:燒杯、玻璃棒、漏斗;蒸餾.
點評 本題考查物質制備實驗方案設計,為高頻考點,側重考查學生分析推斷及知識綜合應用能力,涉及物質分離提純、熱化學反應方程式的書寫、氧化還原反應、實驗基本操作等知識點,綜合性較強且較基礎,難點是分析流程圖中發生的反應、基本操作等,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
開始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
沉淀物 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
pH | 3.2 | 5.2 | 12.4 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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