“5＋1”增分练(八)
16．(12分)(2019·泰州中学、宜兴中学联考)硼氢化钠(NaBH4，硼为＋3价)为白色粉末，在干燥空气中稳定，在潮湿气中分解，是常用的还原剂。偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，不溶于乙醇，易水解。目前有多种工艺可制备NaBH4。
(1)用硼精矿(含有一定量B2O3及Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)制取NaBH4的流程如下：
①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成了NaBO2，反应离子方程式为________________ ___________________________________________。
②“除硅铝”步骤加入CaO，而不加入CaCl2的原因有：能将硅、铝以沉淀除去；尽量不带入杂质离子；________。
③“操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是________。 ④“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，其化学方程式为____________ _________________________________________________。
(2)我国孙彦平采用耐腐蚀电极材料，以阳离子交换膜为隔离膜，电解偏硼酸钠的碱溶液，也可以高效制备NaBH4。该工艺阳极产物为________，阴极电极反应方程式为________________________________________________________________________。
解析：硼精矿中加入NaOH溶解，其中B2O3、Al2O3、SiO2分别转化成溶于水的NaBO2、NaAlO2、Na2SiO3进入滤液；滤液中加入CaO将硅铝以沉淀的形式除去；将NaBO2与MgH2反应得到NaBH4和MgO。电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4，NaBH4中H元素的化合价为－1价，NaBH4为阴极产物。(1)①“溶解”时，B2O3与NaOH反应生成NaBO2和H2O，反应的化学方程式为B2O3＋2NaOH===2NaBO2＋H2O，离子方程式为B2O3＋2OH===2BO2＋H2O。②根据流程可知，加入CaO可以将硅铝转化为Na2O·3CaO·Al2O3·nSiO2沉淀而除去；根据题意“NaBO2易水解”可知，加入CaO使溶液呈碱性，抑制NaBO2的水解，而CaCl2溶液呈中性，不能抑制NaBO2的水解，所以“除硅铝”步骤中加入CaO，而不加入CaCl2。③“操作2”将滤液蒸发、结晶、洗涤得到NaBO2，根据“NaBO2易溶于水、不溶于乙醇、易水解”可知，为了减少NaBO2的溶解损失和抑制NaBO2的水解，洗涤选用的试剂最好为乙醇。④NaBH4中B为＋3价，则NaBH4中H为－1价，“反应1”是MgH2与NaBO2混合得到NaBH4和MgO，该反应前后元素的化合价不变，则该反应为非氧化还原反应，根据原子守恒，反应的化学方程式为2MgH2＋NaBO2===NaBH4＋2MgO。(2)电解NaBO2的碱溶液制备NaBH4，NaBH4中H为－1价，为还原产物，在阴极生成，根据放电顺序，阳极电极反应式为4OH－4e===O2↑＋2H2O，阳极产物为O2；阴极电极反应式为BO2＋8e
－
－
－
－
－
－
＋6H2O===BH4＋8OH。
答案：(1)①B2O3＋2OH===2BO2＋H2O ②提供碱性溶液，抑制NaBO2水解 ③乙醇
－
－
－－
④2MgH2＋NaBO2===NaBH4＋2MgO
(2)O2 BO2＋6H2O＋8e===BH4＋8OH
17．(15分)(2019·扬州一模)沙罗特美是一种长效平喘药，其合成的部分路线如图：
－
－
－
－
(1)F中的含氧官能团名称为____________(写两种)。 (2)C→D的反应类型为____________。
(3)B的分子式为C8H8O3，与(CH3)2C(OCH3)2发生取代反应得到物质C和CH3OH，写出B的结构简式：____________________。
(4)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：___________________。 ①分子中含有苯环，且有一个手性碳原子，不能与FeCl3发生显色反应；
②能发生水解反应，水解产物之一是α-氨基酸，另一含苯环的水解产物分子中只有3种不同化学环境的氢原子。
解析：(1)“—OH”为羟基，“—O—”为醚键。(2)C中醛基中碳氧双键打开，与CH3NO2
发生加成反应。(3)对比A、C的结构简式知，A中羟基与(CH3)2C(OCH3)2发生反应生成甲醇，由C中含氧环知，A中羟基的邻位碳链上也要存在羟基，由此推出，A中羟基邻位上的H与
HCHO发生加成反应生成—CH2OH，得出B的结构简式为。(4)α-氨基酸
的结构为，能水解说明含有酯基，另一产物中只有3种不同环境的H原子，
所以结构对称，同时存在手性碳，即一个碳原子上连有四个不同基团，由此写出结构简式为
答案：(1)醚键、羟基 (2)加成反应
(5)
(其他合理答案均可，最后两步顺序调换也可)
18．(12分)(2019·常州一模)以硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为原料通过下列流程可以制备晶体A。
已知：25 ℃，[Fe(C2O4)3](aq)＋SCN(aq)
16
3－
－
[Fe(SCN)](aq)＋3C2O4(aq) K＝10
2＋2－－
。
(1)写出步骤Ⅰ生成黄色沉淀(FeC2O4·2H2O)的化学方程式__________________________ ________________________________________。
(2)步骤Ⅱ水浴加热需控制40 ℃的理由是___________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)某研究小组同学欲检验晶体A中含有的三价铁，取少量晶体放入试管中，用蒸馏水充
分溶解，向试管中滴入几滴0.1 mol·L KSCN溶液。请判断上述实验方案是否可行并说明理由：________________________________________________________________________。
(4)某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A的化学式：
步骤1：准确称取A样品4.910 0 g，干燥脱水至恒重，残留物质量为4.370 0 g； 步骤2：准确称取A样品4.910 0 g置于锥形瓶中，加入足量的3.000 mol·L的H2SO4
溶液和适量蒸馏水，用0.500 0 mol·L的KMnO4溶液滴定，当MnO4恰好完全被还原为 Mn时，消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL；
步骤3：将步骤1所得固体溶于水，加入铁粉0.280 0 g，恰好完全反应。 通过计算确定晶体A的化学式(写出计算过程)。
解析：(1)步骤Ⅰ可视为FeSO4与H2C2O4反应生成FeC2O4和H2SO4，所以(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O与H2C2O4反应生成FeC2O4·2H2O沉淀和H2SO4，同时生成(NH4)2SO4和H2O。(2)温度低，反应速率慢；温度高，双氧水分解，所以反应Ⅱ控制温度约40 ℃。(3)晶体A中Fe(Ⅲ)以[Fe(C2O4)3]形式存在，其转化为[Fe(SCN)]的反应平衡常数太小，[Fe(SCN)]
＋
3－
2＋
2
2＋
－1
－
－1
－1
浓度太小，观察不到明显现象，故无法检验。(4)由步骤1计算出n(H2O)；由步骤2计算出
－3＋＋＋3＋
n(C2O2)，根据电荷守恒计算出n(K)，然后根据n(K)、n(Fe)、4)；由步骤3计算出n(Fe－＋3＋2－n(C2O24)、n(H2O)之比得出K、Fe、C2O4、H2O个数比，最后写出A的化学式。
答案：(1)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O＋H2C2O4===FeC2O4·2H2O↓＋(NH4)2SO4＋H2SO4＋4H2O (2)温度太高，H2O2分解；温度太低，Fe氧化速率太慢
(3)否，因为[Fe(C2O4)3]转化为[Fe(SCN)]反应的平衡常数较小，离子浓度太小，观察不到明显现象，所以无法检验
(4)n(H2O)＝
4.910 0－4.370 0g
＝0.030 0 mol －1
18 g·mol
3－
2＋2＋
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