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硼氫化鈉(NaBH4)是一種潛在儲氫劑,在有機合成中也被稱為“萬能還原劑”。實驗室制備、提純、分析NaBH4純度的步驟如下,請結合信息回答問題。
NaBH4 NaH CH3ONa
性質 固體,可溶于異丙胺或水,常溫下與水緩慢反應,與酸劇烈反應,強堿環(huán)境下能穩(wěn)定存在 固體,強還原性,與水劇烈反應產生H2 固體,難溶于異丙胺,常溫下與水劇烈反應
Ⅰ.NaBH4的制備
先打開K2,向裝置中鼔入N2,然后升溫到110℃左右,打開攪拌器快速攪拌,將融化的Na快速分散到石蠟油中,然后升溫到200℃,關閉K2,打開K1通入H2,充分反應后制得NaH。然后升溫到240℃,持續(xù)攪拌下通入N2,打開K3向三頸瓶中滴入硼酸三甲酯[分子式為B(OCH33,沸點為68℃],充分反應后,降溫后離心分離得到NaBH4和CH3ONa的固體混合物。

(1)寫出NaH與B(OCH33的化學反應方程式
4NaH+B(OCH33
240
NaBH4+3CH3ONa
4NaH+B(OCH33
240
NaBH4+3CH3ONa

(2)下列說法正確的是
AB
AB
。
A.鼓入N2可以防止Na、NaH、NaBH4等被氧化
B.攪拌并將Na分散到石蠟油中可以加快H2與鈉的反應速率
C.取200℃時的產物加入水中,觀察是否有H2產生,從而判斷NaH中是否含有Na
D.快速滴入B(OCH33有利于提高其轉化率
Ⅱ.NaBH4的提純
(3)NaBH4可采用索氏提取法提純,其裝置如圖所示。實驗時將NaBH4和CH3ONa的固體混合物放入濾紙?zhí)淄?中,燒瓶中異丙胺(熔點:-101℃,沸點:33℃)受熱蒸發(fā),蒸汽沿導管
2
2
(填“2”或“3”)上升至球形冷凝管,冷凝后滴入濾紙?zhí)淄?中,再經導管
3
3
(填“2”或“3”)返回燒瓶,從而實現(xiàn)連續(xù)萃取。當萃取完全后,NaBH4
圓底燒瓶
圓底燒瓶
(填“圓底燒瓶”或“索氏提取器”)中。

(4)分離異丙胺和NaBH4并回收溶劑的方法是
蒸餾
蒸餾

Ⅲ.NaBH4的純度分析
步驟1:取9.00gNaBH4產品(雜質不參與反應),將產品溶于X1溶液后配成200mL溶液,取2.00mL置于碘量瓶中,加入30.00mL0.1000mol?L-1KIO3溶液充分反應。(反應為3NaBH4+4KIO3=3NaBO2+4KI+6H2O)
步驟2:向步驟1所得溶液中加入過量的KI溶液,用X2溶液調節(jié)pH,使過量KIO3轉化為I2,冷卻后暗處放置數(shù)分鐘。
步驟3:向步驟2所得溶液中加緩沖溶液X3調pH約為5.0,加入幾滴淀粉指示劑,用0.2000mol?L-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為18.00mL。(反應為I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
(5)X1溶液為
B
B
,X2溶液為
A
A
,緩沖溶液X3
D
D
。(填序號)
A.稀硫酸
B.NaOH溶汼
C.NH4Cl和NH3?H2O混合液
D.CH3COOH和CH3COONa混合液
已知:Ka(CH3COOH)=1.0×10-5,Kb(NH3?H2O)=1.0×10-5,兩種混合液中溶質物質的量之比均為1:1。
(6)產品中NaBH4的純度為
76
76
%。滴入Na2S2O3標準溶液時若長時間振蕩可能導致測定結果
偏低
偏低
(填“偏高”或“偏低”)。

【答案】4NaH+B(OCH33
240
NaBH4+3CH3ONa;AB;2;3;圓底燒瓶;蒸餾;B;A;D;76;偏低
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/7/17 8:0:9組卷:36引用:1難度:0.5
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  • 1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:

    (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗
    Fe3+已經除盡的試劑是
     

    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
     

    (5)煅燒A的反應方程式是
     

    (6)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5
  • 2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:

    (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除雜”步驟中,為除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值應小于
     
    ,檢驗Fe3+已經除盡的試劑是
     
    ;當pH=5時,溶液中c(Al3+)=
     
    mol?L-1(已知常溫下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
     

    (5)a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數(shù)應不低于
     
    (用含a、b的表達式表示).

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5
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    (1)在“還原焙燒”中產生的有毒氣體可能有
     

    (2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
     
    (用離子方程式表示).
    (3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):
    氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
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    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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