Question

铝氢化钠(NaAlH₄)是有机合成的重要还原剂，其合成线路如图所示：

(1)已知无水AlCl₃在潮湿的空气中极易水解。某实验小组利用图中部分装置制备无水AlCl₃。

①实验小组的实验装置，按气流方向连接各仪器接口，顺序为：__→fg。

②装置E的作用是__，装置F中应盛装的试剂是__

(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的转化率较低的可能原因是__

(3)利用铝氢化钠遇水反应生成的氢气的体积测定铝氢化钠样品纯度。

①其反应的化学方程式为__

②现设计如图四种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。

从简约性、准确性考虑，最适宜的方案是__(填编号)

③取样品ag，若实验测得氢气的体积为VmL(标准状态)，则铝氢化钠样品纯度为__(用代数式表示)

Answer

a＇→ih→de→bc 吸收Cl2尾气并防止外界水蒸气进入 饱和食盐水 反应生成的NaCl沉淀覆盖在NaH表面，阻止了反应的进行 NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 乙 ×100%

【解析】

(1)根据图示，二氧化锰与浓盐酸的反应需要加热，A装置不能选用，选用B装置用于制取氯气，F装置中用饱和食盐水吸收氯化氢气体，D中装置中浓硫酸用于干燥氯气，C装置中发生氯气与铝在加热条件下生成氯化铝的反应，实验中的尾气是氯气，会污染空气，所以E装置中用碱石灰吸收尾气，且吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入装置C中，据此分析解答；

(2) 离子化合物一般在有机溶剂中的溶解度较小，反应生成的NaCl沉淀覆盖在NaH表面，据此分析解答；

(3)①铝氢化钠遇水生成氢气，根据原子守恒，还应该生成偏铝酸钠；②测定铝氢化钠样品的纯度，就是通过铝氢化钠遇水反应生成氢气，准确测定氢气的体积，结合各装置的特点从装置的简约性、准确性角度分析判断；③生成的气体为氢气，结合反应方程式分析计算。

(1)①根据图示，B装置是制取氯气，F装置应该用饱和食盐水吸收氯化氢气体，D中装置中浓硫酸用于干燥氯气，C装置中发生氯气与铝在加热条件下生成氯化铝，实验尾气中的氯气会污染空气，所以E装置中用碱石灰吸收氯气尾气，并吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入装置C中，则仪器接口为a＇→ih→de→bc→fg，故答案为：a＇→ih→de→bc；

②装置E中用碱石灰吸收氯气尾气，并吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入装置C中，装置F中应盛装饱和NaCl溶液，用于吸收氯化氢气体，故答案为： 吸收Cl2尾气，并防止空气中的水蒸气进入装置C；饱和食盐水；

(2)AlCl3与NaH反应时，将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的溶液滴加到NaH粉末上，反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应，使得反应中NaH的转化率较低，故答案为：反应生成的NaCl沉淀在NaH表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应；

(3)①铝氢化钠遇水反应生成的氢气，依据原子守恒和反应的原理，反应的化学方程式为NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑，故答案为：NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑；

②测定铝氢化钠样品的纯度，就是通过铝氢化钠遇水反应生成氢气，准确测定氢气的体积，甲中锥形瓶中压强会变大，可能液体不能顺利流下，导致铝氢化钠或许不能完全反应，丙装置中导管中可能有水，测定的气体体积不准确，丁装置中烧瓶中压强可能会变大，且氢气体积读数不方便，所给的装置中乙的装置压强可以保持不变，可以较准确的测定氢气体积，所以适宜的方案是乙， 故答案为：乙；

③实验测得氢气的体积为VmL(标准状态)，其物质的量为=mol，根据NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑知，铝氢化钠为×mol，则铝氢化钠样品纯度为×100%=×100%，故答案为：×100%。