硼(B)可形成H3BO3、NaBH4、NaBO2等化合物，用途广泛。(1)H3BO3为一元...

试题详情

硼(B)可形成H3BO3、NaBH4、NaBO2等化合物，用途广泛。

(1)H3BO3为一元弱酸，常温下，在水中存在如下电离平衡：H3BO3 + H2O[B(OH)4]-+H+，Ka=5.72×10-10。

①25℃时，0.175 mol/L的H3BO3溶液pH约为_________。

②已知碳酸H2CO3的电离平衡常数为Ka1 = 4.4×10-7，Ka2 = 4.7×10-11。将少量碳酸钠溶液滴加到饱和硼酸溶液中，反应的离子方程式为_________。

(2)在容积恒定为2 L的密闭容器中加入足量BPO4和Na固体并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：BPO4(s)+4Na(s)+2H2(g)Na3PO4(s)+NaBH4(s)　 △H＜0

①体系中H2的物质的量与反应时间的关系如表所示：

t/min	0	2	4	6	8	10
n(H2)/mol	2.0	1.5	1.2	0.9	0.8	0.8

下列有关叙述正确的是(填标号)_________。

a. 当容器内气体的摩尔质量不再变化时，反应达到平衡状态

b. 10 min时向容器内通入少量H2，则重新达平衡前ν(放氢)> ν(吸氢)

c. 保持温度不变，平衡后再充入1 mol H2，达新平衡时H2的浓度为0.4 mol/L

d. 升高温度，放氢速率加快，重新达到平衡时容器压强增大

②图为产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是_________。

(3)NaBH4(s)遇H2O(l)剧烈水解，生成氢气和NaBO2(s)。

①通常状况下，实验测得3.8 g NaBH4(s)发生水解反应放出21.6 kJ热量，写出该反应的热化学方程式_________。

②为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间，单位为min)。lg随pH和温度的变化如图所示。溶液pH=4时，NaBH4_________(填“能”或“不能”)稳定存在，原因是_________(用离子方程式表示)；T1_________T2。(填 “>”或“<”)

③硼氢化钠具有极强还原性，碱性条件可用于处理电镀废液中的CuSO4制得纳米铜，从而变废为宝。写出电镀阳极反应方程式_______________。

高三化学综合题困难题

相关试题

硼(B)可形成H3BO3、NaBH4、NaBO2等化合物，用途广泛。
(1)H3BO3为一元弱酸，常温下，在水中存在如下电离平衡：H3BO3 + H2O[B(OH)4]-+H+，Ka=5.72×10-10。
①25℃时，0.175 mol/L的H3BO3溶液pH约为_________。
②已知碳酸H2CO3的电离平衡常数为Ka1 = 4.4×10-7，Ka2 = 4.7×10-11。将少量碳酸钠溶液滴加到饱和硼酸溶液中，反应的离子方程式为_________。
(2)在容积恒定为2 L的密闭容器中加入足量BPO4和Na固体并充入一定量的H2(g)发生储氢反应：BPO4(s)+4Na(s)+2H2(g)Na3PO4(s)+NaBH4(s)　 △H＜0
①体系中H2的物质的量与反应时间的关系如表所示：

t/min

0

2

4

6

8

10

n(H2)/mol

2.0

1.5

1.2

0.9

0.8

0.8

下列有关叙述正确的是(填标号)_________。
a. 当容器内气体的摩尔质量不再变化时，反应达到平衡状态
b. 10 min时向容器内通入少量H2，则重新达平衡前ν(放氢)> ν(吸氢)
c. 保持温度不变，平衡后再充入1 mol H2，达新平衡时H2的浓度为0.4 mol/L
d. 升高温度，放氢速率加快，重新达到平衡时容器压强增大
②图为产率与反应温度的关系曲线，NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大，在603K之后随温度升高而减小的原因是_________。
(3)NaBH4(s)遇H2O(l)剧烈水解，生成氢气和NaBO2(s)。
①通常状况下，实验测得3.8 g NaBH4(s)发生水解反应放出21.6 kJ热量，写出该反应的热化学方程式_________。
②为NaBH4水解的半衰期(水解一半所需要的时间，单位为min)。lg随pH和温度的变化如图所示。溶液pH=4时，NaBH4_________(填“能”或“不能”)稳定存在，原因是_________(用离子方程式表示)；T1_________T2。(填 “>”或“<”)
③硼氢化钠具有极强还原性，碱性条件可用于处理电镀废液中的CuSO4制得纳米铜，从而变废为宝。写出电镀阳极反应方程式_______________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
硼（B）可形成 H3BO3、NaBH4 、NaBO2等化合物，用途广泛。
（1）H3BO3 为一元弱酸，可由硼砂（Na2B4O7﹒10H2O）与盐酸加热反应制得。该反应的化学方程式为____________________。常温下 0.1 mol·L-1的H3BO3溶液 pH 约为5.0，则H3BO3的电离常数Ka约为____。
（2）在恒容密闭容器中发生储氢反应：BPO4(s)+4Na(s)+ 2H2(g)Na3PO4(s) + NaBH4(s)　 ΛH<0
下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线：
①反应达到平衡时，下列有关叙述正确的是_____。（填标号）
A．生成1mol NaBH4只需1mol BPO4、4mol Na和2 mol H2
B．若向容器内通入少量H2，则v（放氢）< v（吸氢）
C．升高温度，放氢速率加快，重新达到平衡时容器压强增大
D．降低温度，该反应的平衡常数减小
②NaBH4的产率在 603K之前随温度升高而增大的原因是___________________。
（3）NaBH4可水解放出氢气，反应方程式为：NaBH4 + 2H2O＝NaBO2 + 4H2↑。
① t1/2为NaBH4水解的半衰期（水解一半所需要的时间，单位为分钟）。lgt1/2随 pH和温度的变化如图所示。在酸性条件下，NaBH4不能稳定存在，原因是_____（用离子方程式表示）；T1__T2。（填“ >” 或“ <”）
②用H2制备H2O2的一种工艺简单、能耗低的方法，反应原理如下图所示。总反应的化学方程式为___________。

高三化学综合题困难题查看答案及解析
硼氢化钠(NaBH4)是常用的还原剂，用途广泛。某探究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4，其流程如下：
已知：NaBH4常温下易与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33℃)
(1)在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至 100 ℃以上并通入氩气，该操作的目的是______；第②步分离采用的方法是______；第③步分离NaBH4并回收溶剂，采用的方法是_____；
(2)NaBH4与水反应生成H2 : NaBH4 + 2H2O=NaBO2+4H2↑ (已知：HBO2是弱酸)。实验测得，NaBH4每消耗一半所用的时间与溶液 pH、温度的关系如下表：

pH

8

10

12

1 4

温度/℃

25

25

25

25

时间/ min

6. 2 ×10-1

6. 2 ×10

6. 2 ×103

6. 2 ×105

①NaBH4与水反应开始释放H2很快，经过一段时间后就缓慢下来，可能原因一是反应物浓度降低；二是________；
②为了加快制取的H2速率，常将一些促进剂投入水中，下列物质中可作为促进剂的是__；
a. 碳酸钾　　　　 b. 稀硝酸　　　　 c　硫酸氢钠　　　　　　 d. 氨水
(3)利用如图所示装置，可以测定NaBH4与水反应生成 H2的速率，在pH =10、25℃条件下，将恒压滴液漏斗中NaBH4滴加到含有催化剂的三颈烧瓶中。
①实验中使用恒压滴液漏斗的原因为_________；
②气体生成结束后，水准管中的液面会高于量气管中的液面，此时量气管读数会_____( 填“偏大”或“偏小”)需要将水准管慢慢向下移动，则量气管中的液面会__________(填“上升”或“下降”)；
③在此条件下，0. 38 g NaBH4开始反应至剩余 0. 19 g 时，实验测得量气管内气体体积为124mL，则这段时间内，生成H2的平均速率是_______mL·min-1。

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3+OH- = B(OH)4-，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法正确的是
A. 电子流向：电源负极→b电极→电解液→a 电极→电源正极
B. 阳极的电极反应式为：2H2O - 4e- = O2↑+4H+
C. 当电路中通过3mol电子时，可得到1mol H3BO3
D. A膜为阳膜，B膜为阴膜，且穿过A膜和B膜的离子数相同

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=B(OH)4-，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是（　　）
A. a与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3
D. B(OH)4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为：H3BO3+OH-＝B(OH)4一，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过）。下列说法正确的是
A. 当电路中通过1mol电子时，可得到lmolH3BO3
B. 将电源的正负极反接，工作原理不变
C. 阴极室的电极反应式为：2H2O-4e-＝O2+4H+
D. B(OH)4一穿过阴膜进入阴极室，Na+穿过阳膜进入产品室

高三化学单选题中等难度题查看答案及解析
硼酸(H3BO3) 为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是
A. a 与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. [B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室
D. 当电路中通过3mol 电子时，可得到1molH3BO3

高三化学单选题困难题查看答案及解析
NaBH4容易与H+反应产生氢气而成为储氢材料研究的热点。以硼酸为原料制备NaBH4的一种工艺流程如下图所示：
已知: ①H3BO3电离：H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+
②反应1: H3BO3+3CH3OH B(OCH3)3+3H2O
③反应2:B(OCH3)3+4NaH= NaBH4+ 3CH3ONa
(1)H3BO3是____元酸，NaH的电子式为_______________。
(2)NaBH4与水剧烈反应放出H2。反应的化学方程式为________________。
(3)反应1属于______(填有机反应类型)，反应过程中蒸出B(OCH3)3的目的是__________。
(4)“水解”时产生的大量NaOH，减缓了NaBH4与水的反应。在该步骤中，与水反应生成大量NaOH的物质是_________。
(5)“分离”后得到NaBH4的异丙醇溶液。操作甲是_____________。
(6)上述流程中可以循环使用的物质是____________。
(7)以惰性电极电解Na[B(OH)4]与NaOH 混合溶液也能制得NaBH4。阴极的电极反应式为___。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
硼酸( H3BO3) 为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如右图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是
A. a 与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. [B(OH)4]-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室
D. 当电路中通过3mol 电子时，可得到1molH3BO3

高三化学单选题困难题查看答案及解析
（14分）硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4，其流程如下：
已知：NaBH4常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。
（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是_____，原料中的金属钠通常保存在____中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____，_____，玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应的化学方程式：
□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3
（3）第②步分离采用的方法是______；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，采用的方法是______。
（4）NaBH4（s）与水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（g），在25℃，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放热21.6KJ，该反应的热化学方程式是_______。

高三化学简答题困难题查看答案及解析

pH	8	10	12	1 4
温度/℃	25	25	25	25
时间/ min	6. 2 ×10-1	6. 2 ×10	6. 2 ×103	6. 2 ×105