Question

【題目】氫化鋁鋰（LiAlH4）是有機合成中非常重要的還原劑。純的氫化鋁鋰是白色晶狀固體，不溶于烴類，溶于乙醚；在120°C以下干燥空氣中相對穩定，但遇水即爆炸性分解。某課題組同學查閱資料，設計如下流程合成氫化鋁鋰：

請回答下列問題：

（1）氫化鋁鋰遇水發生劇烈反應，寫出氫化鋁鋰與水反應的化學方程式：____________________。

（2）研究小組甲同學擬用圖I裝置在實驗室中制取無水氯化鋁。

①若選用A裝置制取氯氣，可以選用的藥品是_________（填編號），反應的離子方程式為_______________________________。

A．濃鹽酸+KMnO4 B．濃鹽酸+MnO2

C．濃鹽酸+KClO3 D．Ca(ClO)2+濃鹽酸

②反應開始時，應該先點燃____________處（填“A”或“D”）酒精燈；直至觀察到___________________________，再點燃另一處酒精燈。

③圖中裝置E的作用是________________________________。

（3）研究小組乙同學準確稱量a g樣品置于燒瓶中，利用圖II裝置測量樣品與水反應生成的氣體體積，計算氫化鋁鋰的純度；試分析其方案是否合理____________（填“合理”或“不合理”），若不合理請說出理由_______________________________________（若合理，本空不需作答）。

Answer 1

【答案】（1）LiAlH4+2H2OLiAlO2+4H2↑

（2）①B MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O

②A 裝置D的硬質玻璃管中充滿黃綠色氣體

③吸收多余的氯氣，避免空氣中的水蒸氣進入D中

（3）不合理 氫化鋁鋰遇水會爆炸性分解，且樣品中混有的LiH與水反應也會產生H2

【解析】（1）氫化鋁鋰與水反應放出大量熱，并產生大量可燃氣體，因而可以導致爆炸。氫化鋁鋰和水反應的方程式為：LiAlH4+2H2OLiAlO2+4H2↑。

（2）①加熱條件下用濃鹽酸和二氧化錳反應制取氯氣，故選擇B；反應的離子方程式為：MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O。②應該先點燃A處酒精燈，制取氯氣，直到D裝置的硬質玻璃管中充滿黃綠色氣體，再點燃D處酒精燈制取氯化鋁。③裝有堿石灰的干燥球有兩個作用：一是吸收未反應的氯氣；二是防止空氣中的水蒸氣進入D中與氯化鋁反應。

（3）不合理，氫化鋁鋰遇水會爆炸性分解，該實驗方案不安全，且樣品中含有LiH，LiH與H2O發生反應：LiH+H2OLiOH+H2↑，也產生氫氣，導致無法計算樣品純度。