Question

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

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

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

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

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

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

(3)通過測定鋁氫化鈉與水反應生成氫氣的體積來測定鋁氫化鈉樣品的純度。

①鋁氫化鈉與水反應的化學方程式為___________________________________。

②設計如下四種裝置測定鋁氫化鈉樣品的純度(雜質只有氫化鈉)。從簡約性、準確性考慮，最恰當?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 吸收未反應的Cl2,并防止空氣中的水蒸氣進入裝置E中 NaH是離子化合物，難溶于有機溶劑，使反應物難以接觸(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，則連接順序為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入D中；

(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：NaH是離子化合物，難溶于有機溶劑，使反應物難以接觸；

(3)①鋁氫化鈉遇水發(fā)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+2H2ONaAlO2+4H2↑；

②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，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，由于導管中會有殘留，導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，冷卻至室溫，故答案為：丁。