Question

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_______________。写出铝氢化钠与水反应的化学方程式_____________________。

(2)甲同学设计实验制备无水氯化铝的装置如图所示。

①装置E中干燥管的作用是_______________________。

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________________。

(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____________________。

②若操作不当，则制得的NaH产品中可能含有的杂质有_________________。

(4)丙同学设计以下4种装置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________。铝氢化钠与水完全反应，冷却至室温的标志是______。

Answer

反应放出大量热量使生成的H2迅速膨胀而爆炸 NaAlH4+2H2O═NaAlO2+4H2↑ 吸收剩余的氯气并避免空气中的水蒸气进入D中 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 NaOH溶液（或其他合理答案） Na2O2（或Na等其他合理答案） 乙 连续两次读取的H2体积相等

【解析】（1）NaAlH4与水反应生成NaAlO2和H2，化学方程式为：NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑；由已知①可得，NaAlH4遇水能迅速发生反应，放出大量热使生成的H2迅速膨胀而可能引起爆炸。

（2）由制备无水氯化铝的装置可知，A为“固-液”制Cl2装置，B为除去Cl2中HCl的装置，C为吸水干燥装置，D为Al和Cl2反应装置，E为收集AlCl3装置。①因为AlCl3遇水能迅速反应，所以E中碱石灰的作用是：吸收剩余氯气和防止空气中的水蒸气进入D中。②点燃装置D处酒精灯之前，先打开装置A中的分液漏斗，反应一段时间，使D中玻璃管充满黄绿色气体，从而排尽装置内的空气。

（3）①若用上述装置制备NaH，只要将A中试剂改为金属锌，B中用NaOH等碱性溶液除去挥发出的HCl气体，D中试剂改为金属钠，就可以达到目的。②该装置无法隔绝氧气，，若操作不当，可能会使NaH中含有Na2O2杂质；若氢气不足，Na会有剩余。

（4）丙同学是用测氢气体积的方法来测定NaH样品纯度的，甲装置会导致内部压强大于大气压强，丙装置无法测氢气的体积，丁装置与甲装置类似，会导致结果偏大，故选乙装置；若两次测得的氢气体积相同，则说明已冷却至室温。

点睛：物质制备实验方案的设计与评价是实验题考查的重点和难点，注意根据实验目的以及物质的性质，结合已知信息分析，保证思路正确、思考方向符合出题者意图。