Question

4．LiBH₄為近年來儲氫材料領域的研究熱點．
（1）B在元素周期表中的位置為第二周期，第ⅢA族．
（2）2LiBH₄═2LiH+2B+3H₂↑，生成22.4L　H₂（標準狀況）時，轉移電子的物質的量為2mol．
（3）如圖是LiBH₄/MgH₂體系放氫焓變示意圖，則反應Mg（s）+2B（s）═MgB₂（s）的△H=-93 kJ•mol^-1．

（4）用NaBH₄作誘導劑．可使Co²⁺與肼（N₂H₄）在堿性條件下發(fā)生反應，制得高純度納米鈷，該過程不產生有毒氣體．寫出該反應的離子方程式：2Co²⁺+N₂H₄+4OH^-=2Co↓+N₂↑+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）B是原子序數(shù)是5，所以在元素周期表中的位置為第二周期，第ⅢA族；
（2）反應2LiBH₄═2LiH+2B+3H₂↑，可知生成3mol的氫氣轉移6mol的電子，則生成22.4L H₂（標準狀況）時，也就是產生1mol的氫氣，轉移電子的物質的量為2mol；
（3）應用蓋斯定律，來解答；
（4）依據(jù)題意，反應物為Co²⁺與肼（N₂H₄）、堿性條件下存在OH^-，生成物為：鈷單質，據(jù)此得出Co的化合價降低，故N的化合價升高，只能為0價，即氮氣，依據(jù)氧化還原反應得失電子守恒回答即可．

解答 解：（1）B是原子序數(shù)是5，所以在元素周期表中的位置為第二周期，第ⅢA族，故答案為：第二周期，第ⅢA族；
（2）反應2LiBH₄═2LiH+2B+3H₂↑，可知生成3mol的氫氣轉移6mol的電子，則生成22.4L H₂（標準狀況）時，也就是產生1mol的氫氣，轉移電子的物質的量為2mol，故答案為：2；
（3）由圖可知：2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiH（s）+2B（s）+MgH₂（s）+3H₂（g）△H=+200 kJ•mol^-1①
2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiBH₄（s）+Mg（s））+H₂（g）△H=+76 kJ•mol^-1②
2LiBH₄（s）+MgH₂（s）=2LiH（s）+MgB₂（s）+4H₂（g）△H=+183 kJ•mol^-1③
2LiH（s）+MgB₂（s）+4H₂（g）=2LiH（s）+2B（s）+MgH₂（s）+3H₂（g）△H=+（200-183）kJ•mol^-1④
即：MgB₂（s）+H₂（g）=2B（s）+MgH₂（s）△H=+17 kJ•mol^-1④
所以-④-②得：Mg（s）+2B（s）═MgB₂（s）△H=-（17+76）kJ•mol^-1
故答案為：-93 kJ•mol^-1；
（4）依據(jù)題意，反應物為Co²⁺與肼（N₂H₄）、堿性條件下存在OH^-，生成物為：鈷單質，據(jù)此得出Co的化合價降低，故N的化合價升高，只能為0價，即氮氣，據(jù)此得出還有水生成，氧化還原反應中存在得失電子守恒以及元素守恒，故此反應的離子反應方程式為：2Co²⁺+N₂H₄+4OH^-=2Co↓+N₂↑+4H₂O，
故答案為：2Co²⁺+N₂H₄+4OH^-=2Co↓+N₂↑+4H₂O．

點評 本題考查元素化合物知識，涉及熱化學方程式的書寫，蓋斯定律的應用，離子方程式的書寫，綜合性非常強，難度大．