Question

铝氢化钠(NaAlH₄)是有机合成的重要还原剂，其合成线路如下图所示。

（1）铝氢化钠遇水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为_____________________。

（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__________________。

（3）实验室利用下图装置制取无水AlCl₃。

①A中所盛装的试剂是_______________。

②点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气，其操作是______________________。

（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____________

（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，最适宜的装置是_________(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___________。(结果保留两位有效数字)

Answer

（1）NaAlH4＋2H2O=NaAlO2＋4H2↑（2）反应生成的NaCl覆盖在NaH表面，阻止AlCl3与NaH反应的进行或：NaH为离子化合物，难溶于水有机溶剂，使反应物难以接触发生反应（3）①KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等 ②打开分液漏斗活塞使A中发生反应，待D中充满黄绿色气体时点燃酒精灯 （4）Na2O2 （5）乙；0.69

【解析】

试题分析：（1）铝氢化钠遇水发生剧烈反应，根据原子守恒可判断生成物是偏铝酸钠和氢气，其反应的化学方程式为NaAlH4＋2H2O=NaAlO2＋4H2↑；

（2）由于反应生成的NaCl覆盖在NaH表面，阻止AlCl3与NaH反应的进行，所以反应中NaH的转化率较低。

（3）①由于反应不需要加热，则A中的试剂具有强氧化性，则常用的有KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2等。

②可以利用生成的氯气排空气，其操作是打开分液漏斗活塞使A中发生反应，待D中充满黄绿色气体时点燃酒精灯。

（4）氧气能与钠反应生成过氧化钠，则NaH中可能含有的杂质为Na2O2。

（5）由于两种物质均能与水反应生成氢气，因此可以通过测量氢气的体积计算纯度。另外为保持内外压强相等，需要恒压漏斗，所以最适宜的装置是乙；设样品中铝氢化钠的物质的量是xmol，NaH是ymol，则54x＋24y＝15.6、4x＋y＝1，解得x＝0.2，所以样品中铝氢化钠的质量分数为。

【考点定位】本题主要是考查物质制备、纯度测定等实验设计、探究与评价

【名师点晴】该题综合性强，考查了学生对化学实验基本操作的掌握，对常见仪器或试剂的主要用途和使用方法的掌握情况。该题的难点是实验设计与评价，答题需要注意评价的角度选择，一般可以从以下几个角度分析：①操作可行性评价：实验原理是否科学、合理，操作是否简单、可行，基本仪器的使用、基本操作是否正确。②经济效益评价：原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。③环保评价：原料是否对环境有污染，产物是否对环境有污染，污染物是否进行无毒、无污染处理。