铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂.其合成线路图所示．(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应.其反应的化学方程式为NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑．(2)AlCl3与NaH反应时.需将AlCl3溶于有机溶剂.再将得到的溶液滴加到NaH粉末上.此反应中NaH的转化率较低的原因是反应生成的氯化钠沉淀在氢化钠表面.阻止� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．铝氢化钠（NaAlH₄）是有机合成的重要还原剂，其合成线路图所示．
（1）铝氢化钠遇水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑．

（2）AlCl₃与NaH反应时，需将AlCl₃溶于有机溶剂，再将得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反应中NaH的转化率较低的原因是反应生成的氯化钠沉淀在氢化钠表面，阻止了氯化铝和氢化钠进一步反应．
（3）实验室利用1图装置制取无水AlCl₃．

①A中所盛装的试剂是高锰酸钾（氯酸钾或重铬酸钾）．
②点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气，其操作是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．
（4）改变A和D中的试剂就可以用该装置制取NaH，若装置中残留有氧气，制得的NaH中可能含有的杂质为Na₂O₂
（5）现设计如下四种装置，测定铝氢化钠粗产品（只含有NaH杂质）的纯度．
从简约性、准确性考虑，最适宜的装置如图2是乙（填编号）．
称取15.6g样品与水完全反应后，测得气体在标准状况下的体积为22.4L，样品中铝氢化钠的质量分数为69%．（结果保留两位有效数字）

分析（1）铝氢化钠遇水发生剧烈反应产生偏铝酸钠和氢气；
（2）NaCl是离子化合物，和有机物之间互不相溶，所以反应生成的氯化钠沉淀在氢化钠表面，阻止了氯化铝和氢化钠进一步反应；
（3）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，但是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；
（4）金属钠和氢气之间化合可以得NaH，但是氢气中的氯化氢要除去，金属钠和氧气加热下会产生过氧化钠杂质；
（5）从简约性、准确性考虑，甲产生气体速率不均匀，丙丁导气管中含有大量氢气；
NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑
NaH+H₂O=NaOH+H₂↑
根据固体质量和氢气之间关系式列方程式计算铝氢化钠质量分数．

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，其反应的化学方程式为NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑，故答案为：NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑；
（2）AlCl₃与NaH反应时，需将AlCl₃溶于有机溶剂，再将得到的溶液滴加到NaH粉末上，则生成的NaCl是离子化合物，和有机物之间互不相溶，所以反应生成的氯化钠沉淀在氢化钠表面，阻止了氯化铝和氢化钠进一步反应，导致NaH的转化率较低，
故答案为：反应生成的氯化钠沉淀在氢化钠表面，阻止了氯化铝和氢化钠进一步反应；
（3）①氯化铝的制备是金属铝和氯气之间反应的产物，则装置A为制备氯气的发生装置，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，所以A中所盛装的试剂的名称为高锰酸钾（氯酸钾或重铬酸钾），
故答案为：高锰酸钾（氯酸钾或重铬酸钾）；
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：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；
（4）金属钠和氢气之间化合可以得NaH，但是氢气中的氯化氢要除去，金属钠和氧气加热下会产生过氧化钠杂质，故答案为：Na₂O₂；
（5）从简约性、准确性考虑，甲产生气体速率不均匀，丙丁导气管中含有大量氢气，所以这几个装置误差都较大，故选乙；
NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑
NaH+H₂O=NaOH+H₂↑
设n（NaAlH₄）=xmol、n（NaH）=ymol，
$\left\{\begin{array}{l}{54x+24y=15.6}\\{4x+y=\frac{22.4}{22.4}}\end{array}\right.$
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=0.2}\\{y=0.2}\end{array}\right.$
m（NaAlH₄）=0.2mol×54g/mol=10.8g，
则NaAlH₄质量分数=$\frac{10.8g}{15.6g}×100%$=69%，
故答案为：乙；69%．

点评本题考查物质制备，为高频考点，涉及实验操作、实验评价、方程式的计算等知识点，明确实验原理、实验基本操作方法、各个物理量之间的关系式是解本题关键，侧重考查学生基本操作及知识的灵活应用．

练习册系列答案

12．

（1）某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示，A中盛有浓硫酸，B中盛有乙醇、乙酸，D中盛有饱和碳酸钠溶液．
请回答：
①乙醇与乙酸制取乙酸乙酯的反应类型是取代反应．
②若用¹⁸O标记乙醇中的氧原子，则CH₃CH₂¹⁸OH与乙酸反应的化学方程式是CH₃COOH+C₂H₅¹⁸OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH₃CO¹⁸OC₂H₅+H₂O．
③球形干燥管C的作用是防止倒吸．
④D中选用饱和碳酸钠溶液的原因是乙酸乙酯与饱和Na₂CO₃溶液不互溶、且密度有较大差异，有利于分层，饱和Na₂CO₃溶液还可以吸收挥发出来的乙酸和乙醇．
⑤反应结束后D中的现象是液体分层、上层为无色油状液体．
（2）下列叙述正确的是BE（填字母）．
A．向碘水中加入酒精，萃取碘水中的碘
B．液化石油气、汽油和石蜡的主要成分都是碳氢化合物
C．用淀粉水解液做银镜反应，若有银镜产生，则证明淀粉部分水解
D．将无水乙醇和浓硫酸按体积比1：3混合，加热至140℃制取乙烯
E．为证明溴乙烷中溴元素的存在，可向溴乙烷中加入NaOH溶液，加热；冷却后，加入稀硝酸至溶液呈酸性，滴入AgNO₃溶液观察是否有淡黄色沉淀生成．

9．某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl₃，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．
【查阅资料】经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华．
【设计方案】学习小组设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；④…；⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封．
请回答下列问题：
（1）Fe元素的原子结构示意图为

．FeCl₃是共价化合物（填“离子”或“共价”）．
（2）装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（3）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端．要使沉积的FeCl₃进入收集器，第④步操作是在沉积的FeCl₃固体下方加热．
（4）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤．
（5）装置B中冷水浴的作用为冷却使FeCl₃沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl₂全部反应后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，写出检验FeCl₂是否失效的试剂K₃[Fe（CN）₆]是配位化合物，其配位数为6，配体为CN^?．
（6）该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到单质硫；FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为2Fe³⁺+H₂S═2Fe²⁺+S↓+2H⁺．

16．某校高一某化学小组欲探如下实验，想请你帮助他们完成以下实验报告：
实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性；实验所用试剂：铁粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、氯水、碘化钾、淀粉溶液；实验记录：

序号	实验内容	实验现象	离子方程式	实验结论
①	在FeCl₂溶液中滴入适量氯水	溶液由浅绿色变为黄色	2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-	Fe²⁺具有还原性
②	在FeCl₃溶液中加入足量铁粉	溶液由黄色变为浅绿色	Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺	Fe³⁺具有氧化性
③	在FeCl₃溶液中滴入适量KI溶液和淀粉溶液	溶液最终变为蓝色	2Fe³⁺+2I^-═2Fe²⁺+I₂	Fe³⁺具有氧化性

实验结论：Fe只有还原性；Fe³⁺只有氧化性；Fe²⁺既有氧化性，又有还原性．

6．

实验室制备乙酸乙酯，是将3mL乙醇加入一支试管中，然后边振荡试管，边慢慢加入2mL浓H₂SO₄和2mL乙酸，按如图连接好装置，在酒精灯上加热．观察现象．
I．原理（1）浓硫酸（

）溶于乙醇中并不是简单的物理溶解而是伴随着化学反应，生成了硫酸乙酯（

）和硫酸二乙酯（

）．
请写出浓硫酸与乙醇反应生成硫酸二乙酯的化学方程式：2C₂H₅OH+H₂SO₄→（OC₂H₅）₂SO₂+2H₂O．
（2）生成的硫酸乙酯，硫酸二乙酯遇乙酸在加热的条件下发生酸解生成乙酸乙酯．
请写出硫酸乙酯与乙酸反应的化学方程式：C₂H₅OSO₂（OH）+CH₃COOH→CH₃COOC₂H₅+H₂SO₄．
（3）根据以上信息结合平时所学，判断下列说法正确的是CE
A．催化剂不参加化学反应
B．催化剂参加化学反应，但反应前后质量和化学性质可能改变
C．催化剂参加化学反应，但反应前后质量和化学性质不变
D．催化剂不但可以改变反应速率也可以改变可逆反应进行的程度
E．催化剂是通过改变化学反应途径进而改变活化能，从而改变化学反应速率的
（4）实验过程中先用小火，一段时间以后，又改用大火加热原因是：开始小火加热是为了减少乙酸特别是乙醇的挥发，后来大火加热是为了及时蒸出乙酸乙酯使平衡不断正移．
（5）在右边试管中收集乙酸乙酯，用分液方法可以将乙酸乙酯分离出来．分离出来的乙酸乙酯一般用氯化钙除去其中的乙醇（填名称）杂质，再用b （a．P₂O₅ b．无水Na₂SO₄ c．碱石灰 d．NaOH）干燥剂对其进行干燥．最后得乙酸乙酯2mL．计算乙酸乙酯的产率58.4%[已知乙醇密度：0.79（g•cm^-3）；乙酸密度：1.05（g•cm^-3）；乙酸乙酯密度：0.90（g•cm^-3）]．

13．

根据表中的信息判断下列说法错误的是（　　）

物质	总键能/（kJ•mol^-1）	燃烧热/（kJ•mol^-1）
金刚石	a	395.4
石墨	b	393.5

	A．	由表中信息可得如右图所示的图象
	B．	由表中信息知C（石墨，s）=C（金刚石，s）△H=+1.9kJ/mol
	C．	由表中信息可推知a＜b
	D．	表示石墨燃烧热的热化学方程式为C（石墨，s）+1/2O₂（g）═CO（g）△H=-393.5kJ/mol

10．某小组同学设计实验探究Fe³⁺与Fe²⁺相互转化，实验方案及现象如下：
Ⅰ．配制FeCl₂溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe（OH）₂Cl]，向其中加入稀盐酸，使其完全溶解，再加入适量铁粉．
Ⅱ．实验探究Fe³⁺与Fe²⁺相互转化
实验1：0.1mol/L FeCl₂溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$无明显现象$\stackrel{滴加氯水}{→}$溶液变红
实验2：0.1mol/L FeCl₃溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液变红$\stackrel{滴加0.1mol/LKI溶液}{→}$溶液红色未褪去
写出Fe（OH）₂Cl与盐酸反应的离子方程式Fe（OH）₂Cl+2H⁺=Fe³⁺+Cl^-+2H₂O．
（2）请用离子方程式解释实验1中滴加氯水后溶液变红的原因2Fe²⁺+Cl₂=2Cl^-+2Fe³⁺．
（3）实验2的现象与预测不同，为探究可能的原因，该小组同学又进行了如下实验，方案及现象如下：
步骤1：10mL 0.1mol/L KI溶液$\stackrel{滴加6滴0.1mol/LFeCl_{3}溶液}{→}$溶液明显变黄
步骤2：将黄色溶液分为三份：
试管1 取2mL黄色溶液$\stackrel{滴加KSCN溶液}{→}$溶液变红
试管2 取3mL黄色溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe（CN）_{6}]溶液}{→}$溶液变蓝
试管3 取3mL黄色溶液$\stackrel{加入2mLCCl_{4}}{→}$取上层溶液$\stackrel{加2滴K_{3}[Fe（CN）_{6}]溶液}{→}$溶液变蓝（比试管2中溶液颜色深）
①试管2中滴加K₃[Fe（CN）₆]检验的离子是Fe²⁺．
②黄色溶液中含有的溶质微粒有K⁺、Cl^- 和Fe³⁺、Fe²⁺、I₂．
③综合上述实验现象，得出的实验结论是Fe³⁺与I^-的反应为可逆反应．

11．一定条件下在2L的密闭容器中，充入2mol SO₂和1molO₂发生反应：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-196kJ•moL^-1，当气体的总物质的量减少0.8mol时反应达到平衡，下列有关叙述不正确的是（　　）

	A．	保持温度不变，向平衡后的容器中再充入1molSO₂和0.5molO₂时，V_（正）＞V_（逆）
	B．	相同温度下，起始时向容器中充入2mol SO₃，达平衡时SO₃的转化率为20%
	C．	平衡混合气体中SO₂的物质的量为1.2mol
	D．	保持其他条件不变，若起始时向容器中充入2molSO₃，达平衡时吸收39.2kJ的热量

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