硼酸(H3BO3)是生产硼的化合物的基本原料.
(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﹣,硼酸属于 元弱酸.(填“一”或“二”或“三”)
(3)硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成硼酸甲酯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NaH的电子式 .
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﹣.写出这种电池放电时总反应的离子方程式 .
【考点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;原电池和电解池的工作原理;盐类水解的应用.
【分析】(1)根据强酸制弱酸的反应原理分析解答;
(2)H3BO3电离除生成B(OH)4﹣外还生成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+3CH3OHB(OCH3)3+3H2O;基团OCH3代替B(OH)3结构中OH基团;
②根据化合价代数和为0计算;NaH为离子化合物;
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.
【解答】解:(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+,所以该酸属于一元酸,故答案为:一;
(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+3CH3OHB(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+3CH3OHB(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,NaH为离子化合物,由Na+和H﹣离子组成,电子式为Na+[:H]﹣,
故答案为:﹣1;Na+[:H]﹣;
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.
【点评】本题考查了电离方程式的书写、化学方程式书写、电子式、电化学等知识,题目难度中等,试题涉及的知识点较多,充分考查了学生对所学知识的掌握情况.
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