Question

1．硼氫化鈉（NaBH₄）廣泛用于精細(xì)有機(jī)合成．Bayer法合成硼氫化鈉流程圖如下：

（1）“合成”時(shí)，可在圖1所示的反應(yīng)釜中進(jìn)行．
①?gòu)拿河椭腥〕鼋饘兮c需先用濾紙吸干，再用石油醚洗滌，其目的是除去表面的煤油．
②通氫氣前需先通入氮?dú)獾哪康氖浅�去裝置中的水蒸氣和空氣，防止原料及產(chǎn)品分解及氧化．
③合成反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaBO₂+2SiO₂+4Na+2H₂═NaBH₄+2Na₂SiO₃．
（2）“萃取”時(shí)，可在圖2中進(jìn)行，該儀器名稱為索氏提取器．
（3）實(shí)驗(yàn)中可以循環(huán)使用的位置是異丙胺；對(duì)所得產(chǎn)品進(jìn)行分析得圖3圖譜，該圖譜名稱為X-射線衍射譜．

Answer 1

分析 NaBO₂、SiO₂、Na和H₂在一定條件下反應(yīng)生成NaBH₄、Na₂SiO₃，NaBH₄常溫下能與水反應(yīng)，且氫氣和氧氣混合加熱易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，為防止NaBH₄水解、防止產(chǎn)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，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(diǎn)：33℃，將濾液采用蒸餾的方法分離，得到異丙胺和固體NaBH₄，
（1）①石油醚與煤油互溶，用石油醚除去鈉表面的煤油；
②NaBH₄常溫下能與水反應(yīng)，且氫氣和氧氣混合加熱易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，為防止NaBH₄水解、防止產(chǎn)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(yīng)；
③根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式為NaBO₂+2SiO₂+4Na+2H₂═NaBH₄+2Na₂SiO₃，
（2）圖2，該儀器是索氏提取器；
（3）將濾液采用蒸餾的方法分離，得到異丙胺和固體NaBH₄，異丙胺又可以溶解硼氫化鈉；圖3是X-射線衍射譜．

解答 解：NaBO₂、SiO₂、Na和H₂在一定條件下反應(yīng)生成NaBH₄、Na₂SiO₃，NaBH₄常溫下能與水反應(yīng)，且氫氣和氧氣混合加熱易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，為防止NaBH₄水解、防止產(chǎn)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，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(diǎn)：33℃，將濾液采用蒸餾的方法分離，得到異丙胺和固體NaBH₄，
（1）①石油醚與煤油互溶，用石油醚洗滌金屬鈉，可以除去鈉表面的煤油；
故答案為：除去表面的煤油；
②NaBH₄常溫下能與水反應(yīng)，且氫氣和氧氣混合加熱易產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象，為防止NaBH₄水解、防止產(chǎn)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(yīng)；
故答案為：除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣，防止原料及產(chǎn)品分解及氧化；
③該反應(yīng)中H元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)、Na元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?1價(jià)，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為4，
根據(jù)轉(zhuǎn)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：NaBO₂+2SiO₂+4Na+2H₂═NaBH₄+2Na₂SiO₃；
（2）圖2，該儀器是索氏提取器．故答案為：索氏提取器；
（3）將濾液采用蒸餾的方法分離，得到異丙胺和固體NaBH₄，異丙胺又可以溶解硼氫化鈉；圖3是X-射線衍射譜；
故答案為：異丙胺；X-射線衍射譜．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析推斷及知識(shí)綜合應(yīng)用能力，涉及物質(zhì)分離提純、氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)基本操作等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)且較基礎(chǔ)，難點(diǎn)是分析流程圖中發(fā)生的反應(yīng)、基本操作等，題目難度中等．