Question

12．無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分．在178℃升華．．氯化鋁常作為有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，并用于處理潤(rùn)滑油等．工業(yè)上由金屬鋁和氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融金屬鋁作用而制得．某課外興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里，通過圖 9-30裝置制取少量純凈的無水氯化鋁．

（1）開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能先點(diǎn)燃A裝置的酒精燈，后打開分液漏斗的活塞，將適量濃硫酸注入燒瓶里，其理由是防止燒瓶受熱不均而破裂；
（2）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂SO₄（濃硫酸）+2NaCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2HCl、4HCl（濃鹽酸）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O；
（3）在E處可收集到純凈的氯化鋁，其原因是生成的AlCl₃受熱升華，在E處冷凝析出；
（4）從A裝置導(dǎo)出的氣體若不經(jīng)過B，C裝置而直接進(jìn)入D管，將對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生不良的后果是未經(jīng)除去的HCl氣體、水蒸氣隨Cl₂一同進(jìn)入D管，與鋁反應(yīng)生成H₂，易發(fā)生H₂與Cl₂混合爆炸及H₂O（氣）使AlCl₃吸水水解后爆炸等；
（5）F裝置所起的作用有吸收多余的氯氣，以免污染空氣；起干燥作用，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D管，使生成的AlCl₃受潮；
（6）無水氯化鋁在潮濕空氣中，會(huì)產(chǎn)生大量白霧，反應(yīng)方程式AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl↑．

Answer 1

分析 在加熱條件下，濃硫酸和氯化鈉反應(yīng)生成HCl，濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下生成Cl₂，濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以生成的Cl₂中含有HCl，HCl極易溶于水，飽和的NaCl溶液能抑制氯氣溶解，所以B的作用是除去氯氣中的HCl，為防止氯化鋁在潮濕的空氣中爆炸，用C裝置干燥氯氣；在加熱條件下，Al和氯氣反應(yīng)生成AlCl₃，生成的氯化鋁在E中冷卻得到固體氯化鋁，F(xiàn)目的是干燥空氣，防止氯化鋁也水蒸氣混合而爆炸，
（1）如果燒瓶受熱不均會(huì)炸裂；
（2）A裝置中發(fā)生的有濃硫酸和氯化鈉的反應(yīng)、濃鹽酸和二氧化錳的反應(yīng)；
（3）無水氯化鋁是白色晶體，在178℃升華；
（4）裝有無水氯化鋁的試劑瓶久置潮濕空氣中，會(huì)自動(dòng)爆炸并產(chǎn)生大量白霧，且加熱條件下氯氣和氫氣反應(yīng)而發(fā)生爆炸；
（5）F裝置能吸收未反應(yīng)的氯氣，且也能干燥空氣；
（6）無水氯化鋁在潮濕空氣中，會(huì)產(chǎn)生大量白霧，說明氯化鋁水解生成氫氧化鋁和HCl．

解答 解：在加熱條件下，濃硫酸和氯化鈉反應(yīng)生成HCl，濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下生成Cl₂，濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以生成的Cl₂中含有HCl，HCl極易溶于水，飽和的NaCl溶液能抑制氯氣溶解，所以B的作用是除去氯氣中的HCl，為防止氯化鋁在潮濕的空氣中爆炸，用C裝置干燥氯氣；在加熱條件下，Al和氯氣反應(yīng)生成AlCl₃，生成的氯化鋁在E中冷卻得到固體氯化鋁，F(xiàn)目的是干燥空氣，防止氯化鋁也水蒸氣混合而爆炸，
（1）如果燒瓶受熱不均會(huì)炸裂，為防止燒瓶炸裂，所以不能不能先點(diǎn)燃A裝置的酒精燈，后打開分液漏斗的活塞，將適量濃硫酸注入燒瓶里，故答案為：防止燒瓶受熱不均而破裂；
（2）A裝置中發(fā)生的有濃硫酸和氯化鈉的反應(yīng)、濃鹽酸和二氧化錳的反應(yīng)，反應(yīng)方程式為H₂SO₄（濃硫酸）+2NaCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2HCl、4HCl（濃鹽酸）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，
故答案為：H₂SO₄（濃硫酸）+2NaCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2HCl、4HCl（濃鹽酸）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O；
（3）無水氯化鋁是白色晶體，在178℃升華，所以D處生成的氯化鋁受熱升華，則E處冷卻得到氯化鋁晶體，故答案為：生成的AlCl₃受熱升華，在E處冷凝析出；
（4）裝有無水氯化鋁的試劑瓶久置潮濕空氣中，會(huì)自動(dòng)爆炸并產(chǎn)生大量白霧，且加熱條件下氯氣和氫氣反應(yīng)而發(fā)生爆炸，所以如果從A裝置導(dǎo)出的氣體若不經(jīng)過B，C裝置而直接進(jìn)入D管，將對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生不良的后果是未經(jīng)除去的HCl氣體、水蒸氣隨Cl₂一同進(jìn)入D管，與鋁反應(yīng)生成H₂，易發(fā)生H₂與Cl₂混合爆炸及H₂O（氣）使AlCl₃吸水水解后爆炸等，
故答案為：未經(jīng)除去的HCl氣體、水蒸氣隨Cl₂一同進(jìn)入D管，與鋁反應(yīng)生成H₂，易發(fā)生H₂與Cl₂混合爆炸及H₂O（氣）使AlCl₃吸水水解后爆炸等；
（5）F裝置能吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染大氣；且也能干燥空氣，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D管，使生成的AlCl₃受潮，
故答案為：吸收多余的氯氣，以免污染空氣；起干燥作用，防止空氣中水蒸氣進(jìn)入D管，使生成的AlCl₃受潮；
（6）無水氯化鋁在潮濕空氣中，會(huì)產(chǎn)生大量白霧，說明氯化鋁水解生成氫氧化鋁和HCl，反應(yīng)方程式為AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl↑，故答案為：AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息、自學(xué)能力，正確獲取信息了解氯化鋁性質(zhì)特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)基本操作方法是解本題關(guān)鍵，知道各個(gè)裝置作用，題目難度中等．