高考微专题“万能还原剂”--硼氢化钠

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“万能还原剂”--硼氢化钠(NaBH4) 小专题 20181031

请仔细阅读下列信息，完成后面练习题。

基本信息

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中文名称 硼氢化钠 化学式 NaBH4 CAS登录号 16940-66-2 熔点 >300 °C 沸点 500°C 闪点158 °F 英文名Sodium borohydride 别称：四氢硼酸钠、氢硼化钠 分子量37.83 密度 1.035 g/mL at 25 °C 水溶性 550 g/L (25 ºC)

危险品运输编号 UN 3129 4.3/PG 3 不溶于乙醚、苯、烃类.。

物理性质 白色结晶粉末。溶于水、液氨、胺类。微溶于甲醇、乙醇、四氢呋喃【(CH2)4O】。化学性质（强还原性）

硼氢化钠具有较强的选择还原性，能够将羰基选择还原成羟基，也可以将羧基还原为醛基，但是与碳碳双键、叁键都不发生反应。 CH2=CH2CH2CHO→CH2=CHCH2CH2OH

少量硼氢化钠可以将腈还原成醛，过量则还原成胺。

常温常压中干空气稳定。在湿空气中分解。加热至400℃也分解。 常见制备方法原理

方法一：4NaH + BF3 === NaBH4 + +3NaF

方法二： H3BO3+3CH3OH→B(OCH3)3 +3H2O 硼酸三甲酯B(OCH3)3

2Na+H2→2NaH 4NaH+B(OCH3)3→NaBH4+3CH3ONa



1、硼氢化钠(NaBH4) 中三种元素的原子半径最大的是 （填元素符号）；硼元素的价电子排布式为 ；NaBH4中氢元素的化合价为 （电负性：Na 0.9 B 2.0 H 2.1）； NaBH4中阴离子的空间构型为 。

2、已知NaBH4中硼元素化合价为+3，反应NaBH4+2H2O═NaBO2+4H2↑中，下列说法正确的是（ ）

A、NaBO2是氧化产物

B、NaBH4既是氧化剂又是还原剂 C、NaBH4是还原剂，水是氧化剂 D、B被氧化，H被还原



3、硼氢化钠（NaBH4）在有机合成、化工生产方面有广泛应用。制备硼氢化钠的化学方式

为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3 。 当转移4 mol电子时，至少需向装置中通入 L H2（标准状况）


4、某新型电池，以NaBH4和H2O2作原料，该电池可用作深水 勘探等无空气环境电源，其工作原理如图所示。下列说法正 确的是 ( )

＋

A、 电池工作时Na从b极区移向a极区

－

B、 每消耗3 mol H2O2，转移3 mol e

－＋

C、b极上的电极反应式为：H2O2＋2e＋2H=2H2O

－－

D、a极上的电极反应式为：BH4-＋8OH－8e=BO2-＋6H2O

5、 硼与铝的性质相似，能与氧气、氢氧化钠溶液等物质反应．硼与氯气反应生成三氯化硼（BCl3），生成的三氯化硼遇水水解产生白雾（BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl）（已知：BCl3的熔点为﹣107.3℃，沸点为12.5℃），且三氯化硼用于制取乙硼烷（B2H6）．某兴趣小组设计如图所示装置制备三氯化硼。回答下列问题：

（1）、装置A中发生反应的离子方程式为 （2）、装置E的作用是 （3）、装置D中发生反应的化学方程式为 （4）、装置F的作用是 可以用一个盛装 （填试剂名称）

的干燥管代替装置F和G，使实验更简便。 （5）、为了顺利完成实验，点燃酒精灯的正确操作是 6、选做（2015·安徽）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_______ _。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H2O（l）反应生成NaBO2（s）和H2（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：


答案

1、Na 2s22p1 -1 正四面体形 2、C 3、44.8 4、D

5、（1）MnO2+ 4H+ +2Cl-（浓）=====Mn2+ + Cl2+2H2O；

（2）冷却和收集三氯化硼； △

（3）2B+3Cl2 ===== 2BCl3；

（4）防止水蒸气进入装置E；碱石灰；

（5）先点燃A处酒精灯，当黄绿色气体充满E或F时，再点燃D出酒精灯。 6、（1）除去装置中的空气和水蒸气 煤油或石蜡油 镊子、滤纸 （2）NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3 （3）过滤 蒸馏

（4）NaBH4（s）+2H2O（l）═ NaBO2（s）+4H2（g） △H= -216kJ•mol-1

△

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