Question

【題目】氫化鋁鋰(LiAlH4)是有機合成中的重要還原劑。某課題組設(shè)計實驗制備氫化鋁鋰并測定其純度。已知：氫化鋁鋰、氫化鋰遇水都劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生同一種氣體。活潑金屬硫化物與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2S氣體。

Ⅰ、制備氫化鋰：選擇下圖中的裝置制備氫化鋰(有些裝置可重復(fù)使用)：

（1）裝置的連接順序(從左至右)為A→___________________________________。

（2）檢查好裝置的氣密性，打開裝置A中分液漏斗的活塞后，點燃酒精燈前需進行的實驗操作是________。

Ⅱ、制備氫化鋁鋰

1947年，Schlesinger、Bond和Finholt首次制得氫化鋁鋰，其方法是使氫化鋰與無水三氯化鋁按一定比例在乙醚中混合，攪拌，充分反應(yīng)后，經(jīng)一系列操作得到LiAlH4晶體。

（3）寫出氫化鋰與無水三氯化鋁反應(yīng)的化學方程式_________________________。

Ⅲ.測定氫化鋁鋰產(chǎn)品(不含氫化鋰)的純度

（4）按下圖連接好裝置后，檢查裝置氣密性的操作是：_____________________。裝好藥品(Y形管中的蒸餾水足量，為了避免氫化鋁鋰遇水發(fā)生爆炸，蒸餾水中需摻入四氫呋喃作稀釋劑)，啟動反應(yīng)的操作是__________________。

（5）在標準狀況下，反應(yīng)前量氣管(由堿式滴定管改裝而成)讀數(shù)為V1 mL，反應(yīng)完畢并冷卻之后，量氣管讀數(shù)為V2 mL。該樣品的純度為_________(用含a、V1、V2的代數(shù)式表示)。如果起始讀數(shù)時俯視刻度線，測得的結(jié)果將_________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

Answer 1

【答案】D→B→C→B→E 用小試管在裝置E的水槽中收集氣體并驗純 4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl 向量氣管中加水至左右出現(xiàn)液面差，靜置，若液面差保持穩(wěn)定，則裝置氣密性良好 傾斜Y形管，將蒸餾水(摻入四氫呋喃)全部注入a g產(chǎn)品中 19（V2-V1）/448a% 偏高

【解析】

Ⅰ.（1）氫化鋰遇水能夠劇烈反應(yīng)，因此生成的氫氣需要干燥，并除去其中混有的H2S，因此需要先通過氫氧化鈉溶液除去硫化氫氣體，再通過濃硫酸干燥，然后在C裝置中發(fā)生反應(yīng)生成氫化鋰，為防止外界水蒸氣進入裝置，后面需要接干燥裝置B，最后用排水集氣法收集未反應(yīng)的氫氣，裝置的連接順序（從左至右）為A→D→B→C→B→E；綜上所述，本題答案是：D→B→C→B→E。

（2）檢查好裝置的氣密性，點燃酒精燈前需要首先制備氫氣，并檢驗氫氣的純度，因此進行的實驗操作為：打開裝置A中分液漏斗的活塞，一段時間后，用小試管在裝置E的水槽中收集氣體并驗純；綜上所述，本題答案是：用小試管在裝置E的水槽中收集氣體并驗純。

Ⅱ.（3）氫化鋰與無水三氯化鋁按一定比例在乙醚中混合，充分反應(yīng)得到LiAlH4，反應(yīng)的化學方程式為：4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl；綜上所述，本題答案是：4LiH+AlCl3═LiAlH4+3LiCl。

Ⅲ.(4) 按圖2裝配儀器，向量氣管中加水至左右出現(xiàn)液面差，靜置，若液面差保持穩(wěn)定，則裝置氣密性良好；檢查好裝置氣密性并裝好藥品，Y形管中的蒸餾水足量，啟動反應(yīng)時只需要傾斜Y形管，將蒸餾水（摻入四氫呋喃）全部注入ag產(chǎn)品中即可；綜上所述，本題答案是：向量氣管中加水至左右出現(xiàn)液面差，靜置，若液面差保持穩(wěn)定，則裝置氣密性良好；傾斜Y形管，將蒸餾水(摻入四氫呋喃)全部注入a g產(chǎn)品中。

(5) 氫化鋁鋰、氫化鋰遇水都劇烈反應(yīng)并產(chǎn)生同一種氣體為氫氣，LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3+4H2↑，在標準狀況下，反應(yīng)前量氣管讀數(shù)為V1mL，反應(yīng)完畢并冷卻之后，量氣管讀數(shù)為V2mL，則生成的氫氣為(V2- V1) mL，根據(jù)方程式，LiAlH4的物質(zhì)的量為(V2- V1)×10-3/(4×22.4)mol，則樣品的純度為：[38×(V2- V1)×10-3/(4×22.4)]/a×100%=；如果起始讀數(shù)時俯視刻度線，導(dǎo)致V1偏小，結(jié)果偏高；綜上所述，本題答案是：. ；偏高。