Question

無水氯化鋁是有機(jī)化工常用催化劑，其外觀為白色固體，178℃時升華，極易潮解，遇水后會發(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+ 6HCl(g) → 2A1Cl₃ + 3H₂。

完成下列填空：

（1）寫出燒瓶中（B處）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________

（2）C中盛有的試劑為_____。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時應(yīng)先點(diǎn)燃_____(選填“B”或“D”）處酒精燈。

（3）用粗短導(dǎo)管連接D、E的目的是_______ (選填序號)。

a．防堵塞     b．防倒吸    c．平衡氣壓    d．冷凝回流

E瓶的作用是_______。

（4）F中盛有堿石灰，其目的是_______(選填序號)。

a．吸收HCl    b．吸收Cl₂      c．吸收CO₂     d．吸收H₂O

（5）將D中固體改為市售氯化鋁（AlCl₃·6H₂O)也能進(jìn)行無水氯化鋁的制備，此時通入HCl氣體的目的是_______。若實(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_______。

（6）有人建議將上述裝置A、B中的試劑改為濃鹽酸和二氧化錳，其余裝置和試劑均不變， 也能制備無水AlCl₃。事實(shí)證明這樣做比較危險(xiǎn)，請簡述理由_______

 

Answer 1

【答案】

 

（1）NaCl + H₂SO₄(濃)NaHSO₄ + HCl↑；

（2）濃硫酸，B；

（3）a；使AlCl₃冷凝、收集AlCl₃；

（4）ad；

（5）抑制AlCl₃水解；4；

（6）制得的Cl₂中混有HCl，與Al反應(yīng)生成H₂，H₂與Cl₂混合加熱時會發(fā)生爆炸

【解析】

試題分析：該實(shí)驗(yàn)的原理是先通過發(fā)生裝置制備HCl氣體，然后通過濃硫酸干燥氣體，干燥的HCl再與Al反應(yīng)，最后收集制得的AlCl₃。

（1）實(shí)驗(yàn)室一般用濃硫酸和NaCl制備HCl氣體。

（2）干燥HCl氣體用濃硫酸。試驗(yàn)時，應(yīng)先點(diǎn)燃B處酒精燈，使HCl氣體充滿裝置，再加熱D處，防止Al與空氣中的O₂反應(yīng)。

（3）AlCl₃升華后，易冷凝，若用細(xì)導(dǎo)管容易被堵塞。E瓶的作用是將AlCl₃冷凝、收集。

（4）F中的堿石灰，可吸收多余的HCl氣體，防止污染空氣，還可以吸收空氣中的水蒸氣，防止水蒸氣進(jìn)入E瓶，使AlCl₃水解。

（5）若用AlCl₃·6H₂O制備無水AlCl₃，通入HCl是為了防止AlCl₃水解。所得堿式氯化鋁是原市售氯化鋁質(zhì)量的40%，則可知AlCl₃·6H₂O轉(zhuǎn)化為Al₂(OH)_nCl_(6-n)后，相對原子質(zhì)量是原來的40%，即，代入各原子的相對原子質(zhì)量，可得n=4。

（6）二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)生成的Cl₂中含有HCl，Al與HCl反應(yīng)會生成H₂，H₂、Cl₂混合加熱容易發(fā)生爆炸。

考點(diǎn)：考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)裝置的作用，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)等內(nèi)容。