Question

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

（1）鋁氫化鈉遇水發生劇烈反應，其反應的化學方程式為__________________________。

（2）AlCl3與NaH反應時，需將AlCl3溶于有機溶劑，再將得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反應中NaH的轉化率較低的原因是__________________________________________。

（3）實驗室利用下圖裝置制取無水AlCl3。

①A中所盛裝的試劑是_______________。

②點燃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中可能含有的雜質為____________ 。

（5）現設計如下四種裝置，測定鋁氫化鈉粗產品(只含有NaH雜質)的純度。

從簡約性、準確性考慮，最適宜的裝置是_________(填編號)。稱取15.6g樣品與水完全反應后，測得氣體在標準狀況下的體積為22.4L，樣品中鋁氫化鈉的質量為___________。

Answer 1

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

【解析】

（1）鋁氫化鈉遇水發生劇烈反應產生偏鋁酸鈉和氫氣；

（2）NaCl是離子化合物，和有機物之間互不相溶，所以反應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一步反應；

（3）氯化鋁的制備是金屬鋁和氯氣之間反應的產物，濃鹽酸和高錳酸鉀（氯酸鉀或重鉻酸鉀）之間無條件的反應產物是氯氣，但是金屬鋁易被氧氣氧化而變質，所以點燃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產生過氧化鈉雜質；

（5）從簡約性、準確性考慮，甲產生氣體速率不均勻，丙丁導氣管中含有大量氫氣；依據方程式，根據固體質量和氫氣之間關系式列方程式，計算得鋁氫化鈉質量。

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

（2）AlCl3與NaH反應時，需將AlCl3溶于有機溶劑，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，和有機物之間互不相溶，所以反應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一步反應，導致NaH的轉化率較低，故答案為：反應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一步反應；

（3）①氯化鋁的制備是金屬鋁和氯氣之間反應的產物，則裝置A為制備氯氣的發生裝置，濃鹽酸和高錳酸鉀（氯酸鉀或重鉻酸鉀）之間無條件的反應產物是氯氣，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因為金屬鋁易被氧氣氧化而變質，所以點燃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中發生反應，待D中充滿黃綠色的氣體時點燃酒精燈，故答案為：打開分液漏斗的活塞使A中發生反應，待D中充滿黃綠色的氣體時點燃酒精燈；

（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產生過氧化鈉雜質，故答案為：Na2O2；

（5）從簡約性、準確性考慮，甲產生氣體速率不均勻，丙丁導氣管中含有大量氫氣，所以這幾個裝置誤差都較大，故選乙；15.6g樣品與水反應的化學方程式為：NaAlH4+2H2O=

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