Question

【題目】硼氫化鈉(NaBH4)具有優良的還原性，在有機化學和無機化學領域有著廣泛的應用。利用硼精礦(主要成分為B2O3，含有少量Al2O3、SiO2、FeCl3等制取NaBH4的流程如圖：

已知：偏硼酸鈉(NaBO2)易溶于水，不溶于醇，在堿性條件下穩定存在，回答下列問題：

(1)寫出加快硼精礦溶解速率的措施______寫一種。

(2)操作1為______，濾渣主要成分為______。

(3)除硅鋁步驟加入CaO而不加入CaCl2的原因有：①能將硅、鋁以沉淀除去；②______．

(4)氫化鎂(MgH2)中H元素的化合價為______；MgH2與NaBO2在一定條件下發生反應1，其化學方程式為：______。

(5)如圖在堿性條件下，在陰極上電解NaBO2也可制得硼氫化鈉，寫出陰極室的電極反應式______。

(6)硼氫化鈉是一種強還原劑，堿性條件可處理電鍍廢液中的硫酸銅制得納米銅，從而變廢為寶，寫出該反應的離子方程式______。

Answer 1

【答案】將硼精礦粉碎、攪拌、增大NaOH濃度、升溫等 過濾 Fe(OH)3 提供堿性溶液抑制NaBO2水解 -1 2MgH2+ NaBO2= NaBH4+2MgO BO2-+6H2O+8e-= BH4-+8OH- 4Cu2++ BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O

【解析】

硼精礦堿浸時，生成偏硼酸鈉、偏鋁酸鈉、硅酸鈉的混合液，氯化鐵不溶于堿，則濾渣為氫氧化鐵；向濾液中加入氧化鈣，除去硅、鋁元素，生成固體Na2O3CaOAl2O3nSiO2，過濾后，加入氫化鎂，生成硼氫化鈉和氧化鎂。

(1)將硼精礦粉碎、攪拌、增大NaOH濃度、升溫等都可以加快硼精礦溶解速率；

(2)根據以上分析，操作1為過濾，濾渣主要成分為Fe(OH)3；

(3)因為在NaBO2溶液除去硅鋁，NaBO2易溶于水，在堿性條件下穩定存在，所以除硅鋁步驟加入CaO而不加入CaCl2的原因有：①能將硅、鋁以沉淀除去；②提供堿性溶液抑制NaBO2水解；

(4)根據化合價代數和為0，則氫化鎂(MgH2)中H元素的化合價為-1；MgH2與NaBO2在一定條件下發生反應生成NaBH4和MgO，則反應方程式為：2MgH2+ NaBO2= NaBH4+2MgO；

(5)在陰極上電解NaBO2也可制得硼氫化鈉，則陰極室BO2-得電子發生還原反應生成BH4-，則電極反應式為：BO2-+6H2O+8e-= BH4-+8OH-；

(6)硼氫化鈉是一種強還原劑，堿性條件可處理電鍍廢液中的硫酸銅制得納米銅，則反應的離子方程式為：4Cu2++ BH4-+8OH-=4Cu+BO2-+6H2O。