Question

6．鋁氫化鈉（ NaAIH₄）是有機合成的重要還原劑，其合成線路如圖所示．

（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，此反應中NaH的轉化率較低的原因是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）實驗室利用如圖裝置制取無水AlC1₃．

①A中所盛裝的試劑的名稱高錳酸鉀（或氯酸鉀、重鉻酸鉀、次氯酸鈣等）
②點燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣，其操作是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）改變A、B試管中和D中的試劑就可以用該裝置制取NaH．最好將B試管中原來的飽和食鹽水改為氫氧化鈉溶液，如果操作不當，制得的NaH中可能含有Na、Na₂O₂雜質．
（5）現設計如下四種裝置測定鋁氫化鈉樣品的純度（假設雜質不參與反應）．

從簡約性、準確性考慮，最適宜的方案是乙（填編號）．鋁氫化鈉與水完全反應，冷卻至室溫的標志是連續兩次讀數的氫氣體積相等．

Answer 1

分析 （1）鋁氫化鈉遇水發生劇烈反應產生偏鋁酸鈉和氫氣，據此書寫方程式；
（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，據此回答；
（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，據此回答；
（5）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．

解答 解：（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）制取NaH則用金屬鈉和氫氣化合可以得到，所以A裝置為氫氣的發生裝置，B為除去氫氣中的HCl氣體，所以用氫氧化鈉溶液，而原來是除去氯氣中的HCl用的是飽和食鹽水；又由于裝置中會有空氣殘留，所以金屬鈉和氧氣加熱下會產生過氧化鈉雜質，再加上有鈉剩余，則如果操作不當，制得的NaH中可能含有Na、Na₂O₂，故答案為：飽和食鹽水；氫氧化鈉溶液；Na、Na₂O₂；
（5）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，最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，冷卻至室溫，故答案為：乙；連續兩次讀數的氫氣體積相等．

點評 本題考查知識點較多，涉及方程式的書寫、裝置圖的選擇、物質的制備和除雜等元素化合物的性質，屬于拼合型題目，需要學生具備扎實的基礎，難度中等．