Question

8．無水氯化鋁是有機(jī)化工常用催化劑，其外觀為白色固體，178⁰C時(shí)升華，極易潮解，遇水后會(huì)發(fā)熱并產(chǎn)生白霧．實(shí)驗(yàn)室用如下裝置制備少量無水氯化鋁，其反應(yīng)原理為：2Al+3C1₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2A1C1₃完成下列填空：

（1）寫出B處燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）C和D中盛有的試劑分別為飽和氯化鈉溶液、濃硫酸．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃B （選填“B”或．“E”）處酒精燈
（3）G瓶的作用是使AlCl₃冷凝、收集AlCl₃，F(xiàn)裝置的作用是吸收氯氣及阻止空氣中水蒸氣進(jìn)入G中
（4）將E中固體改為市售氣化鋁（AlCl₃.6H₂0），控制一定條件也能進(jìn)行無水氣化鋁的制 備，此時(shí)E中應(yīng)通入HCl氣體氣體，作用是抑制AlCl₃水解
（5）實(shí)驗(yàn)條件控制不當(dāng)，最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學(xué)式為Al₂（OH）_nCl（_6-n）]，且質(zhì)量是原市售氯化鋁的40%，則可推算n的值為4．

Answer 1

分析 該實(shí)驗(yàn)的原理是先通過發(fā)生裝置制備氯氣，然后通過濃硫酸干燥氣體，干燥的氯氣再與Al反應(yīng)，最后收集制得的AlCl₃．
（1）根據(jù)濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水來書寫；
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以混合氣體中含有氯化氫和水蒸氣，然后根據(jù)除雜要求分析；先通過氯氣排空裝置中的空氣，然后氯氣與鋁反應(yīng)；
（3）根據(jù)在178℃升華，降溫時(shí)能凝華以便收集；根據(jù)氯氣的性質(zhì)和堿石灰的成分判斷；
（4）若用AlCl₃•6H₂O制備無水AlCl₃，通入HCl是為了防止AlCl₃水解．
（5）根據(jù)堿式氯化鋁是氯化鋁晶體的40%，列式計(jì)算．

解答 解：該實(shí)驗(yàn)的原理是先通過發(fā)生裝置制備氯氣，然后通過濃硫酸干燥氣體，干燥的氯氣再與Al反應(yīng)，最后收集制得的AlCl₃．
（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）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以混合氣體中含有氯化氫，氯化氫極易溶于水，氯氣難溶于飽和食鹽水，所以選飽和食鹽水除去氯化氫；因題中要求制取純凈的無水CuCl₂，所以要除去氯氣中混有的水蒸氣，且不引進(jìn)新的雜質(zhì)、氯氣也和該物質(zhì)不反應(yīng)，所以選濃硫酸；先通過氯氣排空裝置中的空氣，然后氯氣與鋁反應(yīng)，故答案為：飽和氯化鈉溶液；濃硫酸；B；
（3）根據(jù)在178℃升華，降溫時(shí)能凝華以便收集，所以裝置G的作用為收集氯化鋁；氯氣有毒，污染環(huán)境，所以不能排空；堿石灰的成分是氧化鈣和氫氧化鈉，氯氣和氧化鈣、氫氧化鈉能反應(yīng)達(dá)到，所以可用堿石灰處理尾氣；空氣中有水蒸氣，堿石灰還能吸收水蒸氣，所以可作干燥劑，
故答案為：使AlCl₃冷凝、收集AlCl₃；吸收氯氣及阻止空氣中水蒸氣進(jìn)入G中；
（4）若用AlCl₃•6H₂O制備無水AlCl₃，通入HCl是為了防止AlCl₃水解，故答案為：HCl氣體；抑制AlCl₃水解；
（5）根據(jù)堿式氯化鋁是氯化鋁晶體的40%，列式241.5×40%=54+17n+213-35.5n，n=4，故答案為：4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)過程分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)基本操作是解題關(guān)鍵，注意裝置和試劑的作用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．