Question

6．鋁氫化鈉（ NaAIH₄）是有機(jī)合成的重要還原劑，其合成線路如圖所示．

（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，此反應(yīng)中NaH的轉(zhuǎn)化率較低的原因是反應(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）實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置制取無水AlC1₃．

①A中所盛裝的試劑的名稱高錳酸鉀（或氯酸鉀、重鉻酸鉀、次氯酸鈣等）
②點(diǎn)燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣，其操作是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）改變A、B試管中和D中的試劑就可以用該裝置制取NaH．最好將B試管中原來的飽和食鹽水改為氫氧化鈉溶液，如果操作不當(dāng)，制得的NaH中可能含有Na、Na₂O₂雜質(zhì)．
（5）現(xiàn)設(shè)計(jì)如下四種裝置測(cè)定鋁氫化鈉樣品的純度（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）．

從簡約性、準(zhǔn)確性考慮，最適宜的方案是乙（填編號(hào)）．鋁氫化鈉與水完全反應(yīng)，冷卻至室溫的標(biāo)志是連續(xù)兩次讀數(shù)的氫氣體積相等．

Answer 1

分析 （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，據(jù)此書寫方程式；
（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)，據(jù)此回答；
（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)生過氧化鈉雜質(zhì)，據(jù)此回答；
（5）由反應(yīng)原理得，測(cè)定鋁氫化鈉樣品的純度即通過測(cè)定鋁氫化鈉與水反應(yīng)生成的氫氣的量計(jì)算鋁氫化鈉的量，從而計(jì)算其純度．

解答 解：（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）制取NaH則用金屬鈉和氫氣化合可以得到，所以A裝置為氫氣的發(fā)生裝置，B為除去氫氣中的HCl氣體，所以用氫氧化鈉溶液，而原來是除去氯氣中的HCl用的是飽和食鹽水；又由于裝置中會(huì)有空氣殘留，所以金屬鈉和氧氣加熱下會(huì)產(chǎn)生過氧化鈉雜質(zhì)，再加上有鈉剩余，則如果操作不當(dāng)，制得的NaH中可能含有Na、Na₂O₂，故答案為：飽和食鹽水；氫氧化鈉溶液；Na、Na₂O₂；
（5）由反應(yīng)原理得，測(cè)定鋁氫化鈉樣品的純度即通過測(cè)定鋁氫化鈉與水反應(yīng)生成的氫氣的量計(jì)算鋁氫化鈉的量，從而計(jì)算其純度，所以從簡約性、準(zhǔn)確性考慮，最甲沒有使用恒壓漏斗，測(cè)出的氫氣有誤差；C、D采用排水法收集氫氣，由于導(dǎo)管中會(huì)有殘留，導(dǎo)致測(cè)出的氫氣有誤差，適宜的方案是乙；通過連續(xù)兩次讀數(shù)的氫氣體積相等，說明鋁氫化鈉與水完全反應(yīng)，冷卻至室溫，故答案為：乙；連續(xù)兩次讀數(shù)的氫氣體積相等．

點(diǎn)評(píng) 本題考查知識(shí)點(diǎn)較多，涉及方程式的書寫、裝置圖的選擇、物質(zhì)的制備和除雜等元素化合物的性質(zhì)，屬于拼合型題目，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度中等．