Question

【題目】鋁氫化鈉（NaAlH4）是有機(jī)合成的重要還原劑。某課題組經(jīng)查閱資料后設(shè)計(jì)合成鋁氫化鈉的流程如圖所示。

已知：①AlCl3、NaH、NaAlH4遇水都能迅速發(fā)生反應(yīng)。

②常溫下，可用高錳酸鉀、氯酸鉀、重鉻酸鉀、次氯酸鈣等與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣。

（1）鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)，甚至可能發(fā)生爆炸，其原因是_______

寫出鋁氫化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_________

（2）甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備無(wú)水氯化鋁的裝置如圖所示。

①裝置E中干燥管的作用是_______________________。

②點(diǎn)燃裝置D處酒精燈之前 需先排盡裝置內(nèi)的空氣，其操作方法是______。

（3）乙同學(xué)分析甲同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置后，認(rèn)為只改變A、B、D中的試劑就可以用甲同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置制備NaH。

①試管B中的試劑改為____________________。

②若操作不當(dāng)，則制得的NaH產(chǎn)品中可能含有的雜質(zhì)有_______。

（4）丙同學(xué)設(shè)計(jì)以下3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))。

從易操作性、準(zhǔn)確性角度考慮宜選裝置___。如何判斷鋁氫化鈉與水完全反應(yīng)：___

Answer 1

【答案】 反應(yīng)放出大量熱量使生成的H2迅速膨脹而爆炸 NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 吸收剩余的氯氣并避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中 先將裝置A中的分液漏斗打開，反應(yīng)一段時(shí)間，使D中玻璃管充滿黃綠色氣體 NaOH溶液 Na2O2（或Na等 乙 連續(xù)兩次讀取的H2體積相等

【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，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlH4+2H2O＝NaAlO2+4H2↑，反應(yīng)放出大量熱量使生成的H2迅速膨脹而爆炸；（2）①氯氣污染空氣，同時(shí)由氯化鋁易與水反應(yīng)可知，E裝置中的堿石灰吸收剩余的氯氣并避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中；②點(diǎn)燃裝置D處酒精燈之前，先將裝置A中的分液漏斗打開，反應(yīng)一段時(shí)間，使D中玻璃管充滿黃綠色體，排盡裝置內(nèi)的空氣；（3）①金屬鈉和氫氣之間化合可以得NaH，A中由金屬與鹽酸制備氫氣，生成的氫氣中氯化氫應(yīng)用堿性試劑除去，如氫氧化鈉，則B中試劑為NaOH溶液；②金屬鈉和氧氣加熱下會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化鈉雜質(zhì)以及過(guò)量的Na；（4）由反應(yīng)原理得，測(cè)定鋁氫化鈉樣品的純度即通過(guò)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(jiǎn)約性、準(zhǔn)確性考慮，裝置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(guò)連續(xù)兩次讀數(shù)的氫氣體積相等，說(shuō)明鋁氫化鈉與水完全反應(yīng)。