题目内容

6．铝氢化钠（NaAlH4）是有机合成的重要还原剂．某课题组经查阅资料后设计合成铝氢化钠的简易流程如图所示．

已知：①AlCl3、NaH、NaAlH4遇水都能迅速发生反应．
②常温下，可用高锰酸钾、氯酸钾、重铬酸钾、次氯酸钙等与浓盐酸反应制取氯气．
（1）铝氢化钠遇水发生剧烈反应，甚至可能发生爆炸，其原因是反应放出大量热量使生成的H2迅速膨胀而爆炸．写出铝氢化钠与水反应的化学方程式NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑．
（2）甲同学设计实验制备无水氯化铝的装置如图1所示．

①装置E中干燥管的作用是吸收剩余的氯气并避免空气中的水蒸气进入D中．
②点燃装置D处酒精灯之前 需先排尽装置内的空气，其操作方法是先将装置A中的分液漏斗打开，反应一段时间，使D中玻璃管充满黄绿色气体．
（3）乙同学分析甲同学设计的装置后，认为只改变A、B、D中的试剂就可以用甲同学设计的装置制备NaH．
①试管B中的试剂改为NaOH溶液．
②若操作不当，则制得的NaH产品中可能含有的杂质有Na2O2或Na．
（4）丙同学设计以下4种装置如图2测定铝氢化钠样品的纯度（假设杂质不参与反应）．从易操作性、准确性角度考虑，宜选装置乙．铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是连续两次读取的H2体积相等．

分析 （1）铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生偏铝酸钠和氢气，根据反应为放热反应分析；
（2）氯化铝的制备是金属铝和氯气之间反应的产物，浓盐酸和高锰酸钾（氯酸钾或重铬酸钾）之间无条件的反应产物是氯气，金属铝易被氧气氧化而变质，所以点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气，生成的氯化铝易水解，氯气污染空气，碱石灰可吸水和氯气；
（3）金属钠和氢气之间化合可以得NaH，但是氢气中的氯化氢用氢氧化钠溶液除去，金属钠和氧气加热下会产生过氧化钠杂质；
（4）由反应原理得，测定铝氢化钠样品的纯度即通过测定铝氢化钠与水反应生成的氢气的量计算铝氢化钠的量，从而计算其纯度．

解答 解：（1）铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生偏铝酸钠和氢气，反应放出大量热量使生成的H2迅速膨胀而爆炸；反应为：NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑；
故答案为：反应放出大量热量使生成的H2迅速膨胀而爆炸；NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑；
（2）①生成的氯化铝易水解，氯气污染空气，装置E中的碱石灰可吸水和氯气；
故答案为：吸收剩余的氯气并避免空气中的水蒸气进入D中；
②因为金属铝易被氧气氧化而变质，所以点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气，即打开分液漏斗的活塞使A中发生反应，待D中充满黄绿色的气体时点燃酒精灯；
故答案为：先将装置A中的分液漏斗打开，反应一段时间，使D中玻璃管充满黄绿色气体；
（3）①制取NaH则用金属钠和氢气化合可以得到，所以A装置为氢气的发生装置，B为除去氢气中的HCl气体，所以用氢氧化钠溶液，而原来是除去氯气中的HCl用的是饱和食盐水；
故答案为：NaOH溶液；
②又由于装置中会有空气残留，所以金属钠和氧气加热下会产生过氧化钠杂质，再加上有钠剩余，则如果操作不当，制得的NaH中可能含有Na、Na2O2；
故答案为：Na2O2或Na；
（4）由反应原理得，测定铝氢化钠样品的纯度即通过测定铝氢化钠与水反应生成的氢气的量计算铝氢化钠的量，从而计算其纯度，所以从简约性、准确性考虑，最甲没有使用恒压漏斗，测出的氢气有误差；C、D采用排水法收集氢气，由于导管中会有残留，导致测出的氢气有误差，适宜的方案是乙；通过连续两次读数的氢气体积相等，说明铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温；
故答案为：乙；连续两次读取的H2体积相等．

点评 本题考查知识点较多，涉及方程式的书写、装置图的选择、物质的制备和除杂等元素化合物的性质，属于拼合型题目，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

练习册系列答案
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