Question

NaBH₄是一种常见的还原剂。一种以H₂、Na、硼酸三甲酯[B(OCH₃)₃]为原料，生产NaBH₄的工艺流程如下：

(1)下列措施能提高“反应1”的化学反应速率的有______(填字母)。

A.充分搅拌熔融钠

B.将熔融钠充分分散在石蜡油中

C.反应前排尽装置中的空气

(2)在浓硫酸作用下，B(OCH₃)₃可由B(OH)₃和CH₃OH发生酯化反应制得。浓H₂SO₄的作用是_____。

(3)“反应2”在240℃条件下进行，生成的产物是NaBH₄和CH₃ONa，写出该反应的化学方程式：____ 。“反应2”所用B(OCH₃)₃需充分干燥，原因是______。

(4)反应NaBH₄+2H₂O＝NaBO₂+4H₂ 可用于制取H₂。一定浓度的NaBH₄催化制氢的半衰期(溶液中NaBH₄消耗一半时所需的时间)与溶液pH的关系如图所示：

①NaBH₄与水反应所得溶液呈碱性，原因是____。

②随着反应的进行，生成H₂的速率逐渐减慢，原因是_______。

Answer

AB 催化剂、吸水剂 防止NaH与水发生反应 NaBO2水解，使溶液呈碱性 反应物的浓度逐渐减小，溶液的碱性逐渐增大

【解析】

由工艺流程可知，Na和H2反应生成NaH，NaH和反应生成和，水解得到NaOH和，蒸馏分离，以此分析。

（1）提高化学反应速率的方法有增加反应物浓度，升高温度，增加接触面积等，

A.充分搅拌熔融钠，增大接触面积，可以提高化学反应速率，故A正确；

B.将熔融钠充分分散在石蜡油中，增大接触面积，可以提高化学反应速率，故B确；

C. 反应前排尽装置中的空气，防止氢气不存发生爆炸，与化学反应速率无关，故C错误；

故答案选：AB。

（2）浓硫酸在反应中起到催化剂的作用，还能吸收生成的水分，使平衡正移；

故答案为：催化剂、吸水剂

（3）NaH和在240℃反应生成和，则化学方程式为：，NaH易与水反应，因此为防止NaH与水发生反应“反应2”所用B(OCH3)3需充分干燥；

故答案为：；防止NaH与水发生反应；

（4）HBO2为弱酸NaBO2水解呈碱性，NaBH4与水反应生成NaBO2溶液呈碱性，

故答案为：NaBO2水解，使溶液呈碱性；

（5）由图像可知pH越大，半衰期越长，则反应越慢，随着反应的进行，反应物浓度减小，反应速率降低，

故答案为：反应物的浓度逐渐减小，溶液的碱性逐渐增大。