Question

16．化合物甲和NaAlH₄都是重要的還原劑．一定條件下金屬鈉和H₂反應(yīng)生成甲．甲與水反應(yīng)可產(chǎn)生H₂，甲與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄．將4.80g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24L（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）的H₂
請(qǐng)推測(cè)并回答：
（1）甲的化學(xué)式NaH．
（2）甲與AlCl₃反應(yīng)得到NaAlH₄的化學(xué)方程式4NaH+AlCl₃=NaAlH₄+3NaCl．
（3）NaAlH₄與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑．
（4）某同學(xué)認(rèn)為：用惰性氣體趕盡反應(yīng)體系中的空氣，將鐵和鹽酸反應(yīng)后的氣體經(jīng)濃硫酸干燥，再與金屬鈉反應(yīng)，得到固體物質(zhì)即為純凈的甲；取該固體物質(zhì)與水反應(yīng)，若能產(chǎn)生H₂，即可證明得到的甲一定是純凈的．
判斷該同學(xué)設(shè)想的制備和驗(yàn)純方法的合理性并說明理由制備過程不合理，因?yàn)辂}酸易揮發(fā)，氫氣中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl；驗(yàn)純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生氫氣，且沒有考慮混入的NaCl．

Answer 1

分析 金屬鈉和H₂反應(yīng)生成甲，則甲為NaH，具有還原性，可與水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，
（1）甲為鈉和氫氣反應(yīng)的產(chǎn)物，為NaH；
（2）NaH與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄；
（3）NaAlH₄與水反應(yīng)生成氫氣，應(yīng)是水中的H元素與NaH中的H元素之間得失電子；
（4）制備過程中未指明吸收雜質(zhì)氣體HCl，據(jù)此解答；氫氣與金屬鈉反應(yīng)未指明鈉的用量，鈉可能過量，過量的鈉也可以與水反應(yīng)生成氫氣．

解答 解：（1）Na在化合價(jià)中呈現(xiàn)+1價(jià)，故該物質(zhì)的化學(xué)式可能為NaH，又甲與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄，Al的化合價(jià)為+3，故H元素的化合價(jià)為-1，4.80g甲加熱至完全分解，得到金屬鈉和2.24L，即0.1mol氫氣，
化學(xué)反應(yīng)方程式為：2NaH$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$2Na+H₂↑
                              48g                22.4L
                               4.8g                  2.24L
故此化合物為NaH，
故答案為：NaH；
（2）NaH與AlCl₃反應(yīng)可得到NaAlH₄，此反應(yīng)無化合價(jià)的變化，根據(jù)原子守恒推測(cè)另一種生成物，化學(xué)反應(yīng)方程式為：4NaH+AlCl₃=NaAlH₄+3NaCl，
故答案為：4NaH+AlCl₃=NaAlH₄+3NaCl；
（3）NaAlH₄與水反應(yīng)生成氫氣，即NaH中H化合價(jià)升高，水中H元素化合價(jià)降低，化學(xué)反應(yīng)方程式為：NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑，
故答案為：NaAlH₄+2H₂O=NaAlO₂+4H₂↑；
（4）稀鹽酸具有揮發(fā)性，且可以利用濃硫酸干燥，故制取的氫氣中可能混有雜質(zhì)氣體HCl，那么制取的甲中就混有NaCl，驗(yàn)證過程中未排除金屬鈉的干擾，過量的金屬能也可以與水反應(yīng)生成氫氣．
故答案為：制備過程不合理，因?yàn)辂}酸易揮發(fā)，氫氣中混有HCl，導(dǎo)致產(chǎn)物中有NaCl；驗(yàn)純方法不合理，如果有Na殘留，Na與水反應(yīng)也產(chǎn)生氫氣，且沒有考慮混入的NaCl．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是常見元素以及其化合物的知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，和常見題型，綜合性較強(qiáng)，涉及化學(xué)式的書寫、物質(zhì)的判斷、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)方程式書寫等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力．