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硼酸(H3BO3)是生产其它硼化物的基本原料.(1)已知H3BO3的电离常数为5.8×10-10,H2CO3的电离常数为K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11.向盛有饱和硼酸溶液的试管中,滴加0.1mol/LNa2CO3溶液,
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硼酸(H3BO3)是生产其它硼化物的基本原料.
(1)已知H3BO3的电离常数为5.8×10-10,H2CO3的电离常数为K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11.向盛有饱和硼酸溶液的试管中,滴加0.1mol/L Na2CO3溶液,___(填“能”或“不能”)观察到气泡逸出.
(2)已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=B(OH)-4,写出硼酸的电离方程式___.
(3)硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B(OCH3)3,B(OCH3)3可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠(NaBH4).
①写出生成B(OCH3)3的化学方程式___,其反应类型为___.
②NaBH4中氢元素的化合价为,写出生成NaBH4的化学方程式.
③用NaBH4和过氧化氢可以设计成一种新型碱性电池.该电池放电时,每摩尔NaBH4释放8mole-.写出这种电池放电反应的离子方程式___.
(4)H3BO3可以通过电解的方法制备.工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过).
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①写出阳极的电极反应式___.
②分析产品室可得到H3BO3的原因___.
(1)已知H3BO3的电离常数为5.8×10-10,H2CO3的电离常数为K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11.向盛有饱和硼酸溶液的试管中,滴加0.1mol/L Na2CO3溶液,___(填“能”或“不能”)观察到气泡逸出.
(2)已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=B(OH)-4,写出硼酸的电离方程式___.
(3)硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B(OCH3)3,B(OCH3)3可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠(NaBH4).
①写出生成B(OCH3)3的化学方程式___,其反应类型为___.
②NaBH4中氢元素的化合价为,写出生成NaBH4的化学方程式.
③用NaBH4和过氧化氢可以设计成一种新型碱性电池.该电池放电时,每摩尔NaBH4释放8mole-.写出这种电池放电反应的离子方程式___.
(4)H3BO3可以通过电解的方法制备.工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过).
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①写出阳极的电极反应式___.
②分析产品室可得到H3BO3的原因___.
▼优质解答
答案和解析
(1)H3BO3的电离常数为5.8×10-10,H2CO3的电离常数为K1=4.4×10-7,因5.8×10-10<4.4×10-7,所以不能观察到气泡逸出,
故答案为:不能;
(2)硼酸电离出四羟基和硼酸根和氢离子,方程式为:H3BO3+H2O⇌B(OH)4-+H+,
故答案为:H3BO3+H2O⇌B(OH)4-+H+;
(3)①硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B(OCH3)3,所以方程式为:H3BO3+3CH3OH
B(OCH3)3+3H2O;基团OCH3代替B(OH)3结构中OH基团,所以是取代反应,
故答案为:H3BO3+3CH3OH
B(OCH3)3+3H2O;取代反应;
②根据化合价代数和为0,钠+1价,B元素+3价,所以氢元素是-1价,由B(OCH3)3可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠(NaBH4),所以方程式为:B(OCH3)3+4NaH=NaBH4+3CH3ONa,
故答案为:-1;B(OCH3)3+4NaH=NaBH4+3CH3ONa;
③1mol过氧化氢得到2mol的电子,所以1molNaBH4在负极放电,正极要4mol的过氧化氢,所以总放电反应的离子方程式为:BH4-+4H2O2=BO2-+6H2O,
故答案为:BH4-+4H2O2=BO2-+6H2O;
(4)①根据阳极中阴离子为B(OH)4-和氢氧根离子判断放电能力强弱,所以氢氧根离子放电,电极反应式为:4OH--e-=2H2O+O2↑,
故答案为:4OH--e-=2H2O+O2↑;
②产品室可得到H3BO3的原因是因为:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3,
故答案为:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3.
故答案为:不能;
(2)硼酸电离出四羟基和硼酸根和氢离子,方程式为:H3BO3+H2O⇌B(OH)4-+H+,
故答案为:H3BO3+H2O⇌B(OH)4-+H+;
(3)①硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成B(OCH3)3,所以方程式为:H3BO3+3CH3OH
浓硫酸 |
故答案为:H3BO3+3CH3OH
浓硫酸 |
②根据化合价代数和为0,钠+1价,B元素+3价,所以氢元素是-1价,由B(OCH3)3可与NaH反应制得易溶于水的强还原剂硼氢化钠(NaBH4),所以方程式为:B(OCH3)3+4NaH=NaBH4+3CH3ONa,
故答案为:-1;B(OCH3)3+4NaH=NaBH4+3CH3ONa;
③1mol过氧化氢得到2mol的电子,所以1molNaBH4在负极放电,正极要4mol的过氧化氢,所以总放电反应的离子方程式为:BH4-+4H2O2=BO2-+6H2O,
故答案为:BH4-+4H2O2=BO2-+6H2O;
(4)①根据阳极中阴离子为B(OH)4-和氢氧根离子判断放电能力强弱,所以氢氧根离子放电,电极反应式为:4OH--e-=2H2O+O2↑,
故答案为:4OH--e-=2H2O+O2↑;
②产品室可得到H3BO3的原因是因为:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3,
故答案为:阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室,原料室的B(OH)4-穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成H3BO3.
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