Question

【題目】硼酸()為一元弱酸，廣泛用于玻璃、醫藥、冶金、皮革等工業。回答下列問題：

(1)中B元素的化合價為______。

(2)已知：，的電離方程式為____，酸性：___(填“＞”或“＜”)。

(3)受熱分解得到，和鎂粉混合點燃可得單質B，寫出生成單質B的化學方程式________，該反應中氧化劑和還原劑物質的量之比為______。

(4)可用于生產儲氫材料NaBH4。涉及的主要反應為：

Ⅰ.

Ⅱ.

①“反應Ⅰ”的類型為______(填標號)。

a.取代反應 b.加成反應 c.加聚反應 d.氧化反應

②NaH的電子式為____________。

③在堿性條件下，NaBH4與CuSO4溶液反應可得Cu和，其中H元素由價升高為價，該反應的離子方程式為______。

Answer 1

【答案】+3 H3BO3 + H2O H+ + [B(OH)4]- ＞ 3Mg+B2O32B + 3MgO 1:3 a BH+ 4Cu2+ + 8OH- ＝4Cu↓ + [B(OH)4]- + 4H2O

【解析】

(1)根據H為+1價，O為-2價，結合化合價規則計算硼酸中硼元素化合價；

(2)B、Al同主族，H3BO3的電離與氫氧化鋁的相似，結合非金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的酸性越強分析解答；

(3)B2O3和鎂粉混合點燃可得單質B，還生成MgO，結合氧化還原反應的規律分析解答；

(4)①硼酸可以改寫為B(OH)3，結合方程式中結構的變化分析判斷；②NaH由鈉離子與氫負離子構成的；③堿性條件下，BH與Cu2+反應生成Cu、[B(OH)4]-，其中H元素由-1價升高為+1價，結合氧化還原反應的規律書寫離子方程式。

(1)設H3BO3中B元素的化合價為x，則3×(+1)+x+3×(-2)=0，解得x=+3，故答案為：+3；

(2)由氫氧化鋁的電離方程式可知，H3BO3的電離方程式為：H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-，非金屬性B＞Al，故酸性：H3BO3＞Al(OH)3，故答案為：H3BO3+H2OH++[B(OH)4]-；＞；

(3)B2O3和鎂粉混合點燃可得單質B，屬于置換反應，還生成MgO，反應的化學方程式為：3Mg+B2O32B+3MgO，反應中Mg元素的化合價升高，Mg被氧化，是還原劑，B2O3是氧化劑，反應中氧化劑和還原劑物質的量之比為1∶3，故答案為：3Mg+B2O3 2B+3MgO；1∶3；

(4)①反應中硼酸中的3個-OH被3個OCH3替代，屬于取代反應，故答案為：a；

②NaH是由鈉離子與氫負離子構成的，電子式為：，故答案為：；

③堿性條件下，BH4-與Cu2+反應生成Cu、[B(OH)4]-，其中H元素由-1價升高為+1價，根據得失電子守恒，Cu與[B(OH)4]-的物質的量之比為4∶1，結合電荷守恒、原子守恒，可知反應的離子方程式為：3BH+4Cu2++8OH-=4Cu↓+[B(OH)4]-+4H2O，故答案為：3BH+4Cu2++8OH-=4Cu↓+[B(OH)4]-+4H2O。