Question

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

（1）“合成”時，可在圖1所示的反應釜中進行．
①從煤油中取出金屬鈉需先用濾紙吸干，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氣的目的是除去裝置中的水蒸氣和空氣，防止原料及產品分解及氧化．
③合成反應的化學方程式為NaBO₂+2SiO₂+4Na+2H₂═NaBH₄+2Na₂SiO₃．
（2）“萃取”時，可在圖2中進行，該儀器名稱為索氏提取器．
（3）實驗中可以循環(huán)使用的位置是異丙胺；對所得產品進行分析得圖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，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）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，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；
③根據轉移電子守恒、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，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）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，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：除去反應器中的水蒸氣和空氣，防止原料及產品分解及氧化；
③該反應中H元素化合價由0價變?yōu)?1價、Na元素化合價由0價變?yōu)?1價，轉移電子總數為4，
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：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、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(fā)生的反應、基本操作等，題目難度中等．