2020新高考化学逐题突破精练:第10题 化学实验综合题

2024-11-24 00:38 来源: 高考学习网 本文影响了:856人

1(2019·安庆模拟)铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的一种重要还原剂。一般的制备方法是将AlCl3溶于有机溶剂,再把所得溶液滴加到NaH粉末上,可制得铝氢化钠。实验要求和装置如下,回答下列问题:

(1)制取铝氢化钠要在非水溶液中进行,主要原因是________________________________(用化学方程式表示)。用下列装置制取少量铝氢化钠(含副产物处理)较为合理的是__________

(2)对于原料AlCl3的制取,某兴趣小组设计了如下装置:

连接好装置后,应进行的第一步操作是_________;为保证产物的纯净,应待D__________(填现象)再加热酒精灯。

B装置中盛装饱和NaCl溶液,实验开始后B中产生的现象是_________,选择饱和NaCl溶液的理由是____________________

C装置的作用是_________;若无C装置,试预测实验后D中生成物除AlCl3外可能还含有_______(填化学式)

上述装置存在的明显缺陷是_________

解析:(1)铝氢化钠和氢化钠中-1价的H均易与水反应,反应的化学方程式为NaAlH42H2O===NaAlO24H2(或写为NaHH2O===NaOHH2),为防止变质,制取铝氢化钠必须在非水溶液中进行;AlCl3与有机溶剂形成的溶液与NaH固体在室温下发生反应AlCl34NaH===NaAlH43NaCl,装置AB都是固体物质加热制取,物质的状态、反应条件不符合,CD从物质状态来看都可用于制取NaAlH4,但若AlCl3中含有少量结晶水,用该氯化铝制取NaAlH4时,就会同时产生密度比空气小的氢气,氢气只能用向下排空气方法收集,装置C中用的是向上排空气方法,不适用于氢气的收集,故合理选项是D

(2)有气体参加的化学反应,在连接装置后,应进行的第一步操作是检查装置的气密性;为保证产物的纯净,应待D中充满黄绿色气体时再加热酒精灯,以赶走装置中空气,防止Al与装置内空气中的O2反应;

饱和食盐水中存在溶解平衡,氯气在水中存在化学平衡。HCl极易溶于水,当HCl溶于水后c(Cl)增大,NaCl的溶解平衡和Cl2与水发生的可逆化学反应的平衡均向逆向移动,从而看到的现象是有白色晶体析出,该操作同时又降低了氯气的溶解度;

C装置盛有浓硫酸,其作用是干燥氯气;若无C装置,潮湿的氯气与Al在反应时,产生的AlCl3有少量与水反应,部分变为Al(OH)3HCl,随着水分的蒸发,HCl挥发,固体变为Al(OH)3,加热Al(OH)3发生分解反应产生Al2O3,因此实验后D中生成物除AlCl3外可能还含有Al2O3

Cl2是有毒气体,不能随意排入大气,否则会造成大气污染。

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