Question

硼氢化钠(NaBH₄)广泛用于精细有机合成。Bayer法合成硼氢化钠流程图如下：

(1）“合成”时，可在图甲所示的反应釜中进行。 

①从煤油中取出金属钠需先用滤纸吸干，再用石油醚洗涤，其目的是_______________。

②通氢气前需先通入氮气的目的是___________________。

③合成反应的化学方程式为________________________________。

(2)“萃取”时，可在图乙中进行，该仪器名称为_________________ 。

(3)实验中可以循环使用的物质是___________________；对所得产品进行分析得图丙图谱，该图谱名称为________________________。

Answer

除去表面的煤油 除去装置内水蒸气及空气，防止原料及产品分解及氧化 NaBO2+4Na+2H2+2SiO2NaBH4+2Na2SiO3 索氏提取器(写索氏萃取器也得分) 异丙胺[或(CH3)2CHNH2，萃取剂] X-射线衍射谱(或XRD谱）

【解析】（1）①石油醚与煤油互溶，用石油醚洗涤金属钠，可以除去钠表面的煤油；
②NaBH4常温下能与水反应，且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象，为防止NaBH4水解、防止产生安全事故，需要将装置中的空气和水蒸气排出；钠极易和空气中氧气、和水反应；
③该反应中H元素化合价由0价变为-1价、Na元素化合价由0价变为+1价，转移电子总数为4，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3；
（2）图2，该仪器是索氏提取器；
（3）将滤液采用蒸馏的方法分离，得到异丙胺和固体NaBH4，异丙胺又可以溶解硼氢化钠；图3是X-射线衍射谱。

点睛：流程分析是解题关键；NaBO2、SiO2、Na和H2在一定条件下反应生成NaBH4、Na2SiO3，NaBH4常温下能与水反应，且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象，为防止NaBH4水解、防止产生安全事故，需要将装置中的空气和水蒸气排出；NaBH4可溶于异丙胺，Na2SiO3不溶于异丙胺，难溶性固体和溶液采用过滤方法分离，通过过量得到滤液和滤渣，滤渣成分是Na2SiO3；异丙胺沸点：33℃，将滤液采用蒸馏的方法分离，得到异丙胺和固体NaBH4。