NaBH4在储氢材料、燃料电池等万面具有里要应用。
（1）NaBH4中H元素的化合价为-1，具有强还原性，一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4-与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和 B（OH）4-，参加反应的BH4-与生成的纳米铁粉的物质的量之比为1：21：2。
（2）NaBH4燃料电池中，NaBH4转化为NaBO2，电解NaBO2溶液又可制得NaBH4，实现物质的循环利用。电解装置示意图如图1所示。
①电解池阴极的电极反应式为BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-。
②两电极区间使用阳离子交换膜，不允许阴离子通过的原因是防止阴极BO2-得电子生成的BH4-通过离子交换膜进入阳极区，发生反应而损耗，也或防止阴极BO2-通过离子交换膜进入阳极区，阴极区BO2-浓度变小，BH4-的产率低防止阴极BO2-得电子生成的BH4-通过离子交换膜进入阳极区，发生反应而损耗，也或防止阴极BO2-通过离子交换膜进入阳极区，阴极区BO2-浓度变小，BH4-的产率低。
（3）NaBH4催化释氢。在催化剂作用下，NaBH4与水反应生成H2，可能的反应机理如图2所示。
①其他条件不变时，以D2O代替H2O催化释氢，所得气体的分子式为H2、HDH2、HD。
②已知：H3BO3为一元弱酸，H3BO3水溶液呈酸性的原因是H3BO3+H2O⇌[B（OH）4]-+H+H3BO3+H2O⇌[B（OH）4]-+H+（用离子方程式表示）。
（4）在催化剂的作用下，NaBH4与水反应，释氢体积及温度随反应时间的变化如图3所示。
①0～20min内，温度随时间快速升高的原因是NaBH4与水反应放热，随着时间推移，体系温度升高，反应速率增大，温度升高，催化剂活性增强，反应速率增大，放热更多NaBH4与水反应放热，随着时间推移，体系温度升高，反应速率增大，温度升高，催化剂活性增强，反应速率增大，放热更多。
②20min后，氢气体积在增加，而温度却下降的原因是随着反应的进行，NaBH4浓度减小，反应速率减慢，相同时间放热量变少，热量散失成为影响温度变化主要因素随着反应的进行，NaBH4浓度减小，反应速率减慢，相同时间放热量变少，热量散失成为影响温度变化主要因素。
【考点】原电池与电解池的综合；化学反应速率的影响因素．
【答案】1：2；BO2-+8e-+6H2O=BH4-+8OH-；防止阴极BO2-得电子生成的BH4-通过离子交换膜进入阳极区，发生反应而损耗，也或防止阴极BO2-通过离子交换膜进入阳极区，阴极区BO2-浓度变小，BH4-的产率低；H2、HD；H3BO3+H2O⇌[B（OH）4]-+H+；NaBH4与水反应放热，随着时间推移，体系温度升高，反应速率增大，温度升高，催化剂活性增强，反应速率增大，放热更多；随着反应的进行，NaBH4浓度减小，反应速率减慢，相同时间放热量变少，热量散失成为影响温度变化主要因素
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：33引用：3难度：0.5
