Question

【題目】鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機(jī)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(fā)生劇烈反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

（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__________________。

（3）實(shí)驗(yàn)室利用下圖裝置制取無水AlCl3。

①A中所盛裝的試劑是_______________。

②點(diǎn)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(zhì)為____________

（5）現(xiàn)設(shè)計(jì)如下四種裝置，測(cè)定鋁氫化鈉粗產(chǎn)品(只含有NaH雜質(zhì))的純度。

從簡(jiǎn)約性、準(zhǔn)確性考慮，最適宜的裝置是_________(填編號(hào))。稱取15.6g樣品與水完全反應(yīng)后，測(cè)得氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L，樣品中鋁氫化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 反應(yīng)生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH進(jìn)一步反應(yīng)（或“NaH是離子化合物，難溶于有機(jī)溶劑，使反應(yīng)物難以接觸而發(fā)生反應(yīng)”）高錳酸鉀（或“氯酸鉀”、“重鉻酸鉀”、“次氯酸鈣”等）打開分液漏斗活塞使A中發(fā)生反應(yīng)，待D中充滿黃綠色氣體時(shí)點(diǎn)燃酒精燈Na2O2乙0.69

【解析】

試題（1）鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)，根據(jù)原子守恒可判斷生成物是偏鋁酸鈉和氫氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlH4＋2H2O=NaAlO2＋4H2↑；

（2）由于反應(yīng)生成的NaCl覆蓋在NaH表面，阻止AlCl3與NaH反應(yīng)的進(jìn)行，所以反應(yīng)中NaH的轉(zhuǎn)化率較低。

（3）①由于反應(yīng)不需要加熱，則A中的試劑具有強(qiáng)氧化性，則常用的有KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等。

②可以利用生成的氯氣排空氣，其操作是打開分液漏斗活塞使A中發(fā)生反應(yīng)，待D中充滿黃綠色氣體時(shí)點(diǎn)燃酒精燈。

（4）氧氣能與鈉反應(yīng)生成過氧化鈉，則NaH中可能含有的雜質(zhì)為Na2O2。

（5）由于兩種物質(zhì)均能與水反應(yīng)生成氫氣，因此可以通過測(cè)量氫氣的體積計(jì)算純度。另外為保持內(nèi)外壓強(qiáng)相等，需要恒壓漏斗，所以最適宜的裝置是乙；設(shè)樣品中鋁氫化鈉的物質(zhì)的量是xmol，NaH是ymol，則54x＋24y＝15.6、4x＋y＝1，解得x＝0.2，所以樣品中鋁氫化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。