Question

【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機(jī)合成的重要還原劑，其合成線路如下圖所示。

（1）鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。

（2）AlCl3與NaH反應(yīng)時(shí)，需將AlCl3溶于有機(jī)溶劑，再將得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反應(yīng)中NaH的轉(zhuǎn)化率較低的原因是__________________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)室利用下圖裝置制取無(wú)水AlCl3。

①A中所盛裝的試劑是_______________。

②點(diǎn)燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣，其操作是____________________________

（4）改變A和D中的試劑就可以用該裝置制取NaH，若裝置中殘留有氧氣，制得的NaH中可能含有的雜質(zhì)為____________ 。

（5）現(xiàn)設(shè)計(jì)如下四種裝置，測(cè)定鋁氫化鈉粗產(chǎn)品(只含有NaH雜質(zhì))的純度。

從簡(jiǎn)約性、準(zhǔn)確性考慮，最適宜的裝置是_________(填編號(hào))。稱取15.6g樣品與水完全反應(yīng)后，測(cè)得氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L，樣品中鋁氫化鈉的質(zhì)量為___________。

Answer 1

【答案】NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 反應(yīng)生成的NaCl覆蓋在NaH表面,阻止AlCl3與NaH反應(yīng)的進(jìn)行。或:NaH為離子化合物,難溶于有機(jī)溶劑,使反應(yīng)物難以接觸發(fā)生反應(yīng) KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等 打開分液漏斗活塞使A中發(fā)生反應(yīng),待D中充滿黃綠色氣體時(shí)點(diǎn)燃酒精燈 Na2O2 乙 10.8 g

【解析】

（1）鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)產(chǎn)生偏鋁酸鈉和氫氣；

（2）NaCl是離子化合物，和有機(jī)物之間互不相溶，所以反應(yīng)生成的氯化鈉沉淀在氫化鈉表面，阻止了氯化鋁和氫化鈉進(jìn)一步反應(yīng)；

（3）氯化鋁的制備是金屬鋁和氯氣之間反應(yīng)的產(chǎn)物，濃鹽酸和高錳酸鉀（氯酸鉀或重鉻酸鉀）之間無(wú)條件的反應(yīng)產(chǎn)物是氯氣，但是金屬鋁易被氧氣氧化而變質(zhì)，所以點(diǎn)燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣；

（4）金屬鈉和氫氣之間化合可以得NaH，但是氫氣中的氯化氫要除去，金屬鈉和氧氣加熱下會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化鈉雜質(zhì)；

（5）從簡(jiǎn)約性、準(zhǔn)確性考慮，甲產(chǎn)生氣體速率不均勻，丙丁導(dǎo)氣管中含有大量氫氣；依據(jù)方程式，根據(jù)固體質(zhì)量和氫氣之間關(guān)系式列方程式，計(jì)算得鋁氫化鈉質(zhì)量。

（1）鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)產(chǎn)生偏鋁酸鈉和氫氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑，故答案為：NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑；

（2）AlCl3與NaH反應(yīng)時(shí)，需將AlCl3溶于有機(jī)溶劑，再將得到的溶液滴加到NaH粉末上，則生成的NaCl是離子化合物，和有機(jī)物之間互不相溶，所以反應(yīng)生成的氯化鈉沉淀在氫化鈉表面，阻止了氯化鋁和氫化鈉進(jìn)一步反應(yīng)，導(dǎo)致NaH的轉(zhuǎn)化率較低，故答案為：反應(yīng)生成的氯化鈉沉淀在氫化鈉表面，阻止了氯化鋁和氫化鈉進(jìn)一步反應(yīng)；

（3）①氯化鋁的制備是金屬鋁和氯氣之間反應(yīng)的產(chǎn)物，則裝置A為制備氯氣的發(fā)生裝置，濃鹽酸和高錳酸鉀（氯酸鉀或重鉻酸鉀）之間無(wú)條件的反應(yīng)產(chǎn)物是氯氣，所以A中所盛裝的試劑的名稱為高錳酸鉀（氯酸鉀或重鉻酸鉀），故答案為：高錳酸鉀（氯酸鉀或重鉻酸鉀）；

②因?yàn)榻饘黉X易被氧氣氧化而變質(zhì)，所以點(diǎn)燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣，即打開分液漏斗的活塞使A中發(fā)生反應(yīng)，待D中充滿黃綠色的氣體時(shí)點(diǎn)燃酒精燈，故答案為：打開分液漏斗的活塞使A中發(fā)生反應(yīng)，待D中充滿黃綠色的氣體時(shí)點(diǎn)燃酒精燈；

（4）金屬鈉和氫氣之間化合可以得NaH，但是氫氣中的氯化氫要除去，金屬鈉和氧氣加熱下會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化鈉雜質(zhì)，故答案為：Na2O2；

（5）從簡(jiǎn)約性、準(zhǔn)確性考慮，甲產(chǎn)生氣體速率不均勻，丙丁導(dǎo)氣管中含有大量氫氣，所以這幾個(gè)裝置誤差都較大，故選乙；15.6g樣品與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaAlH4+2H2O=

NaAlO2+4H2↑，NaH+H2O=NaOH+H2↑，設(shè)n（NaAlH4）=xmol、n（NaH）=ymol，由方程式結(jié)合題給數(shù)據(jù)得聯(lián)立方程式：4x+y=1，54x+24y=15.6，解聯(lián)立方程式可得x=y=0.2mol，則m（NaAlH4）=0.2mol×54g/mol=10.8g，故答案為：乙；10.8g。