Question

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

已知：①AlCl3、NaH、NaAlH4遇水都能迅速發生反應。

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制取氯氣。

（1）鋁氫化鈉遇水發生劇烈反應，甚至可能發生爆炸，其原因是_______

寫出鋁氫化鈉與水反應的化學方程式_________

（2）甲同學設計實驗制備無水氯化鋁的裝置如圖所示。

①裝置E中干燥管的作用是_______________________。

②點燃裝置D處酒精燈之前 需先排盡裝置內的空氣，其操作方法是______。

（3）乙同學分析甲同學設計的裝置后，認為只改變A、B、D中的試劑就可以用甲同學設計的裝置制備NaH。

①試管B中的試劑改為____________________。

②若操作不當，則制得的NaH產品中可能含有的雜質有_______。

（4）丙同學設計以下3種裝置測定鋁氫化鈉樣品的純度(假設雜質不參與反應)。

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

Answer 1

【答案】 反應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入D中 先將裝置A中的分液漏斗打開，反應一段時間，使D中玻璃管充滿黃綠色氣體 NaOH溶液 Na2O2（或Na等 乙 連續兩次讀取的H2體積相等

【解析】（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↑，反應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，同時由氯化鋁易與水反應可知，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入D中；②點燃裝置D處酒精燈之前，先將裝置A中的分液漏斗打開，反應一段時間，使D中玻璃管充滿黃綠色體，排盡裝置內的空氣；（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產生過氧化鈉雜質以及過量的Na；（4）由反應原理得，測定鋁氫化鈉樣品的純度即通過測定鋁氫化鈉與水反應生成的氫氣的量計算鋁氫化鈉的量，從而計算其純度，所以從簡約性、準確性考慮，裝置甲沒有使用恒壓漏斗，測出的氫氣有誤差；C、D采用排水法收集氫氣，由于導管中會有殘留，導致測出的氫氣有誤差，適宜的方案是乙；通過連續兩次讀數的氫氣體積相等，說明鋁氫化鈉與水完全反應。