Question

17．某校課外探究小組欲在實(shí)驗(yàn)室條件下制取少量純凈的無(wú)水氯化鋁．查閱到以下資料：鋁是銀白色金屬，熔點(diǎn)660.4℃，沸點(diǎn)2467℃；無(wú)水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，常壓下在177.8℃升華，遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧．用于有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，以及用于處理潤(rùn)滑油等．他們?cè)O(shè)計(jì)了以下裝置，請(qǐng)結(jié)合題意回答問(wèn)題：

（1）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O．
（2）裝置B的作用是除去Cl₂中的HCl氣體，裝置C中所盛試劑為濃H₂SO₄．
（3）請(qǐng)?jiān)跇?biāo)記為F的實(shí)線方框內(nèi)畫(huà)出合適的裝置．
（4）工業(yè)上制備金屬Al，用電解熔融的Al₂O₃，而不使用熔融的AlCl₃的原因是AlCl₃是共價(jià)化合物，在熔融狀態(tài)下不能電離出離子，不能導(dǎo)電，無(wú)法電解
（5）AlCl₃遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧的原因是（結(jié)合化學(xué)方程式說(shuō)明）．AlCl₃遇水水解，發(fā)生如下反應(yīng)：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，產(chǎn)生的HCl氣體在空氣中形成酸鹽小液滴
（6）有同學(xué)認(rèn)為該裝置有不足之處，存在安全隱患．若你同意他的觀點(diǎn)，請(qǐng)指出其不足之處連接D和E的導(dǎo)氣管太細(xì)，生成的無(wú)水AlCl₃易凝固導(dǎo)致導(dǎo)氣管堵塞．
（7）反應(yīng)后D得到氯化鋁與鋁粉的混合物，設(shè)計(jì)方案分離出純凈的氯化鋁（簡(jiǎn)述分離原理和操作）鋁的熔沸點(diǎn)高，氯化鋁在177.8℃升華，所以利用加熱升華后再凝華的方法得到純凈的氯化鋁．

Answer 1

分析 濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體，C中的濃硫酸是為了除去水，氯氣與鋁反應(yīng)生成氯化鋁，因?yàn)槁然�鋁易發(fā)生水解，故F應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E裝置和吸收尾氣，以此解答該題．

解答 解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣、水，方程式為MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O；
（2）B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體，C中為濃硫酸，目的是為了除去水，
故答案為：除去Cl₂中的HCl氣體；濃H₂SO₄；
（3）F應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入E裝置和吸收尾氣，可為，故答案為：；
（4）因AlCl₃是共價(jià)化合物，在熔融狀態(tài)下不能電離出離子，不能導(dǎo)電，無(wú)法電解，工業(yè)一般用熔融的氧化鋁制備鋁，
故答案為：AlCl₃是共價(jià)化合物，在熔融狀態(tài)下不能電離出離子，不能導(dǎo)電，無(wú)法電解；
（5）AlCl₃遇水水解生成氫氧化鋁和氯化氫，化學(xué)方程式：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，產(chǎn)生的HCl氣體在空氣中形成酸鹽小液滴，
故答案為：AlCl₃遇水水解，發(fā)生如下反應(yīng)：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，產(chǎn)生的HCl氣體在空氣中形成酸鹽小液滴；
（6）無(wú)水AlCl₃在183℃時(shí)升華，遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，該裝置存在安全隱患，連接D、E間導(dǎo)管太細(xì)，在生成、收集氯化鋁的位置D、E間導(dǎo)管易發(fā)生堵塞，
故答案為：連接D和E的導(dǎo)氣管太細(xì)，生成的無(wú)水AlCl₃易凝固導(dǎo)致導(dǎo)氣管堵塞；
（7）由題意可知鋁是銀白色金屬，熔點(diǎn)660.4℃，沸點(diǎn)2467℃；無(wú)水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，常壓下在177.8℃升華，則可用升華的方法分離，
故答案為：鋁的熔沸點(diǎn)高，氯化鋁在177.8℃升華，所以利用加熱升華后再凝華的方法得到純凈的氯化鋁．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�注意把握�?shí)驗(yàn)的基本操作和實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)的操作順序，題目難度中等．