Question

【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機(jī)合成的重要還原劑，其合成路線如圖所示。

(1)已知AlCl3的熔點(diǎn)為190℃，沸點(diǎn)為178℃，在潮濕的空氣中易水解。某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖中裝置制備無水AlCl3。

①寫出圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:______________________________。

②按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍→____→b→c→______________。(填接口字母)。

③裝置F中應(yīng)盛裝的試劑是________，裝置D的作用是____________________。

(2)AlCl3與NaH反應(yīng)時，需先將AlCl3溶于有機(jī)溶劑，再將得到的溶液滴加到NaH粉末中，此反應(yīng)中NaH的轉(zhuǎn)化率較低，其原因可能是______________________________________。

(3)通過測定鋁氫化鈉與水反應(yīng)生成氫氣的體積來測定鋁氫化鈉樣品的純度。

①鋁氫化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。

②設(shè)計(jì)如下四種裝置測定鋁氫化鈉樣品的純度(雜質(zhì)只有氫化鈉)。從簡約性、準(zhǔn)確性考慮，最恰當(dāng)?shù)难b置是_____(填編號)。

Answer 1

【答案】 5Cl-+ClO3-+6H+==3Cl2↑+3H2O k→j→d→e h→i→f→g 飽和NaCl溶液 吸收未反應(yīng)的Cl2,并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置E中 NaH是離子化合物，難溶于有機(jī)溶劑，使反應(yīng)物難以接觸(或其他合理答案) NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑ 丁

【解析】①氯酸鉀和濃鹽酸制氯氣，反應(yīng)的離子方程式為：5Cl-+ClO3-+6H+==3Cl2↑+3H2O，故答案為：5Cl-+ClO3-+6H+==3Cl2↑+3H2O；

②A用于制備氯氣，經(jīng)F中飽和食鹽水除去氯化氫，用C裝置干燥，在B中反應(yīng)生成氯化鋁，E用于收集氯化鋁，最后連接D，用堿石灰吸收氯氣尾氣，且吸收空氣中的水蒸氣，則連接順序?yàn)?/span>a→k→j→d→e→b→c→h→i→f→g，故答案為：k→j→d→e；h→i→f→g；

③裝置F用于除去氯化氫，應(yīng)盛裝的試劑是飽和食鹽水，裝置D的作用是吸收剩余的氯氣并避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中，反之氯氣污染空氣以及氯化鋁水解，故答案為：飽和食鹽水；吸收剩余的氯氣并避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中；

(2)AlCl3與NaH反應(yīng)時，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：NaH是離子化合物，難溶于有機(jī)溶劑，使反應(yīng)物難以接觸；

(3)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+2H2ONaAlO2+4H2↑；

②由反應(yīng)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(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，甲沒有使用恒壓漏斗，測出的氫氣有誤差；乙、丙采用排水法收集氫氣，由于導(dǎo)管中會有殘留，導(dǎo)致測出的氫氣有誤差，適宜的方案是丁；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：丁。