硼氢化钠（NaBH4）具有优良的还原性，在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用．利用硼精矿（主要成分为B2O3，含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等）制取NaBH4的流程如图1：已知：偏硼酸钠（NaBO2）易溶于水，不溶于醇，在碱性条件下稳定存在，回答下列问题：（1）写出加快硼精矿溶解速率的措施（写一种）．（2）操作1为，滤渣主要成分为．（3）除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl2的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②．（4）氢化镁（MgH2）中H元素的化合价为；MgH2与NaBO2在一定条件下发生反

2019-04-14

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硼氢化钠（NaBH₄）具有优良的还原性，在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用．利用硼精矿（主要成分为B₂O₃，含有少量Al₂O₃、SiO₂、FeCl₃等）制取NaBH₄的流程如图1：
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已知：偏硼酸钠（NaBO₂）易溶于水，不溶于醇，在碱性条件下稳定存在，回答下列问题：
（1）写出加快硼精矿溶解速率的措施___（写一种）．
（2）操作1为___，滤渣主要成分为___．
（3）除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl₂的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②___．
（4）氢化镁（MgH₂）中H元素的化合价为___；MgH₂与NaBO₂在一定条件下发生反应1，其化学方程式为：___．
（5）如图2在碱性条件下，在阴极上电解NaBO₂也可制得硼氢化钠，写出阴极室的电极反应式___．
（6）硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，从而变废为宝，写出该反应的离子方程式___．

优质解答

（1）将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等都可以加快硼精矿溶解速率，故答案为：将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等；
（2）根据以上分析，操作1为过滤，滤渣主要成分为Fe（OH）₃，故答案为：过滤； Fe（OH）₃；
（3）因为在NaBO₂溶液除去硅铝，又NaBO₂易溶于水，在碱性条件下稳定存在，所以除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl₂的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②提供碱性溶液抑制NaBO₂水解，故答案为：提供碱性溶液抑制NaBO₂水解；
（4）根据化合价代数和为0，则氢化镁（MgH₂）中H元素的化合价为-1；MgH₂与NaBO₂在一定条件下发生反应生成NaBH₄和MgO，则反应方程式为：12MgH₂+NaBO₂=NaBH₄+2MgO，故答案为：-1；12MgH₂+NaBO₂=NaBH₄+2MgO；
（5）在阴极上电解NaBO₂也可制得硼氢化钠，则阴极室BO₂^-得电子发生还原反应生成BH₄^-，则电极反应式为：BO₂^-+6H₂O+8e^-=BH₄^-+8OH^-，故答案为：BO₂^-+6H₂O+8e^-=BH₄^-+8OH^-；
（6）硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，则反应的离子方程式为：4Cu²⁺+BH₄^-+8OH^-=4Cu+BO₂^-+6H₂O，故答案为：4Cu²⁺+BH₄^-+8OH^-=4Cu+BO₂^-+6H₂O．（1）将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等都可以加快硼精矿溶解速率，故答案为：将硼精矿粉碎、搅拌、增大NaOH浓度、升温等；
（2）根据以上分析，操作1为过滤，滤渣主要成分为Fe（OH）₃，故答案为：过滤； Fe（OH）₃；
（3）因为在NaBO₂溶液除去硅铝，又NaBO₂易溶于水，在碱性条件下稳定存在，所以除硅铝步骤加入CaO而不加入CaCl₂的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；②提供碱性溶液抑制NaBO₂水解，故答案为：提供碱性溶液抑制NaBO₂水解；
（4）根据化合价代数和为0，则氢化镁（MgH₂）中H元素的化合价为-1；MgH₂与NaBO₂在一定条件下发生反应生成NaBH₄和MgO，则反应方程式为：12MgH₂+NaBO₂=NaBH₄+2MgO，故答案为：-1；12MgH₂+NaBO₂=NaBH₄+2MgO；
（5）在阴极上电解NaBO₂也可制得硼氢化钠，则阴极室BO₂^-得电子发生还原反应生成BH₄^-，则电极反应式为：BO₂^-+6H₂O+8e^-=BH₄^-+8OH^-，故答案为：BO₂^-+6H₂O+8e^-=BH₄^-+8OH^-；
（6）硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，则反应的离子方程式为：4Cu²⁺+BH₄^-+8OH^-=4Cu+BO₂^-+6H₂O，故答案为：4Cu²⁺+BH₄^-+8OH^-=4Cu+BO₂^-+6H₂O．