Question

（12分）研究表面，可用NaBH4與水反應(yīng)制氫氧燃料電池的氫氣：BH4-+2H2O=BO2-+4H2↑（實(shí)質(zhì)為水電離產(chǎn)生的H+被還原）。下表為pH和溫度對(duì)本反應(yīng)中NaBH4 半衰期的影響（半衰期是指反應(yīng)過程中，NaBH4的濃度降低到初始濃度一半時(shí)所需的時(shí)間）。

體系 pH	不同溫度下NaBH4的半衰期（min）
0℃	25℃	50℃	75℃
8	4. 32 ×100	6. 19 ×10-1	8. 64 ×10-2	1.22 ×10-2
10	4. 32 ×102	6. 19 ×101	8. 64 ×100	1.22 ×100
12	4. 32 ×104	6. 19 ×103	8. 64 ×102	1.22 ×102
14	4. 32 ×106	6. 19 ×105	8. 64 ×104	1.22 ×104

根據(jù)要求回答下列問題：

（1）NaBH4與水反應(yīng)后所得溶液顯堿性，則溶液中各離子濃度大小關(guān)系為___________。

（2）從上表可知，溫度對(duì)NaBH4與水反應(yīng)速率產(chǎn)生怎樣的影響？

答： 。

（3）反應(yīng)體系的pH為何會(huì)對(duì)NaBH4與水反應(yīng)的反應(yīng)速率產(chǎn)生影響？

答： 。

（4）實(shí)驗(yàn)表明，將NaBH4溶于足量水，釋放的H2比理論產(chǎn)量少得多（即反應(yīng)一段時(shí)間后有NaBH4剩余也不再反應(yīng)）。其可能原因是 。

Answer 1

（1）c（Na﹢）＞c（BO2﹣）＞c（OH－）＞c（H+）（3分）（2）溫度升高25℃，反應(yīng)速率加快約7倍（3分，若答“溫度越高，反應(yīng)速率越快”給2分）（3）pH減小2個(gè)單位，反應(yīng)速率加快100倍（3分，若答“pH值越大，反應(yīng)速率越慢”給2分）（4）隨著反應(yīng)進(jìn)行，溶液的pH值逐漸增大，反應(yīng)速率變小，當(dāng)pH值大于12時(shí)，半衰期很長，反應(yīng)速率很小，可以認(rèn)為反應(yīng)停止。（3分）

【解析】

試題分析：（1）NaBH4與水反應(yīng)化學(xué)方程式為NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，溶液顯堿性是BO2-水解造成的，BO2-水解，濃度就會(huì)減少，故離子濃度大小為：c（Na﹢）＞c（BO2﹣）＞c（OH－）＞c（H+）。（2）研究溫度對(duì)NaBH4與水反應(yīng)速率產(chǎn)生的影響，就要在pH相同的條件下進(jìn)行比較，可以看出溫度升高25℃，反應(yīng)速率加快約7倍。（3）研究pH對(duì)反應(yīng)的影響，就要在溫度相同的情況下進(jìn)行比較，從四組數(shù)據(jù)分析可以看出pH減小2個(gè)單位，反應(yīng)速率加快100倍.（4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)生的NaBO2越來越多，溶液的堿性越來越大，溶液的pH值逐漸增大，反應(yīng)速率變小，當(dāng)pH值大于12時(shí)，半衰期很長，反應(yīng)速率很小，可以認(rèn)為反應(yīng)停止。

考點(diǎn)：化學(xué)數(shù)據(jù)的分析、鹽類水解、離子濃度的大小比較。