Question

【题目】氢化铝锂(LiAlH4)以其优良的还原性能在医药、香料、农药、染料等行业中广泛应用。纯氢化铝锂是一种白色晶状固体，熔点 125℃，加热至 130℃时分解，溶于醚、四氢呋喃，在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应。目前世界上有四种工业生产 LiAlH4的方法，其中施莱兴格(Schlesinger)法和高压合成法最为常见。

Ⅰ. 施莱兴格(Schlesinger)法

Ⅱ.高压合成法

请根据题中信息回答以下问题：

(1)Schlesinger 中的反应器需要附加电磁搅拌器，目的是________。

(2)Schlesinger 的反应器中发生的化学反应方程式是________。

(3)采用 Schlesinger 时需要使用大量高纯度氩气，氩气的作用是________。

(4)为了降低成本，在 Schlesinger 工艺中有一种原料可以循环使用，这种原料是________。

(5)已知乙醚沸点为 35℃，某工厂准备在蒸发室采用减压蒸发分离出产品，你认为有无必要，请简述理由________。

(6)两种工艺均使用过滤器，中学实验室中过滤装置需要的玻璃仪器有________。

(7)使用氢化铝锂要注意安全， 少量未反应完的需要分解处理。其中一种处理方法是向其中缓慢加入适量的稀盐酸，待无气体放出后视为处理完全。请写出此过程的化学反应方程式______________________________________。

Answer 1

【答案】加快反应速率，使反应更充分 4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl 保护气，排出设备中的空气和水蒸气 乙醚 无必要，乙醚沸点远低于LiAlH4的分解温度，直接加热蒸发即可分离 烧杯、漏斗、玻璃棒 LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑

【解析】

纯氢化铝锂的熔点 125℃，加热至 130℃时分解，在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应。根据施莱兴格(Schlesinger)法和高压合成法生产LiAlH4的流程，结合化学实验的基本操作和方法分析解答。

(1)Schlesinger 中的反应器中附加电磁搅拌器，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分，故答案为：加快反应速率，使反应更充分；

(2)根据流程图，Schlesinger 的反应器中高纯度LiH粉末和无水AlCl3反应生成LiAlH4和LiCl，反应的化学反应方程式为4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl，故答案为：4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiCl；

(3) 纯氢化铝锂在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应，采用 Schlesinger 时需要使用大量高纯度氩气，氩气性质稳定，可以用作保护气，排出设备中的空气和水蒸气，防止氢化铝锂遇水爆炸，故答案为：保护气，排出设备中的空气和水蒸气；

(4)根据流程图，蒸发室中蒸发出来的物质中含有乙醚，为了降低成本，在 Schlesinger 工艺中乙醚可以循环使用，故答案为：乙醚；

(5)乙醚沸点为 35℃，远低于LiAlH4的分解温度(130℃)，因此在蒸发室没有必要采用减压蒸发，故答案为：无必要，乙醚沸点远低于LiAlH4的分解温度，直接加热蒸发即可分离；

(6)两种工艺均使用过滤器，中学实验室中过滤装置需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：烧杯、漏斗、玻璃棒；

(7) 氢化铝锂加热至 130℃时分解，在 120℃以下和干燥的空气中相对稳定，但遇水即爆炸性反应，使用氢化铝锂要注意安全，少量未反应完的氢化铝锂需要及时处理。其中一种处理方法是向其中缓慢加入适量的稀盐酸，待无气体放出后视为处理完全，氢化铝锂与盐酸反应放出氢气，反应的化学反应方程式为LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑，故答案为：LiAlH4+4HCl=LiCl+AlCl3+4H2↑。