Question

17．氯化鋁在石油工業(yè)中有重要作用．研究性學(xué)習(xí)小組為了研究氯化鋁的制取方法，查閱相關(guān)資料，得知氯化鋁在170℃時(shí)升華，易在空氣中潮解產(chǎn)生大量白霧．現(xiàn)有試劑：濃鹽酸、二氧化錳、鋁粉、氫氧化鈉溶液、濃硫酸、飽和氯化鈉溶、蒸餾水．他們設(shè)計(jì)如圖裝置：

回答下列問題：
（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）若得到干燥、純凈的氯氣，該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)存在缺陷．在B和C間需補(bǔ)充必要的實(shí)驗(yàn)裝置．補(bǔ)充的裝置中應(yīng)放的試劑是濃硫酸，其作用是干燥氯氣；B中飽和氯化鈉溶液的作用是吸收氯化氫氣體．
（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先點(diǎn)燃A處酒精燈（填“A”或“C”），當(dāng)玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃另一處酒精燈．
（4）E中的試劑是氫氧化鈉溶液，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）當(dāng)A中產(chǎn)生氯氣1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）時(shí)，被氧化的HCl3.65g，共有0.1mol•e^-發(fā)生轉(zhuǎn)移．

Answer 1

分析 A裝置中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中氯氣與鋁反應(yīng)生成氯化鋁，因?yàn)槁然�鋁易發(fā)生水解，故D應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置，用E裝置吸收尾氣，
（1）A裝置中是用濃鹽酸與二氧化錳加熱生成氯氣；
（2）因?yàn)槁然�鋁容易水解，用濃鹽酸與二氧化錳加熱生成氯氣中含有氯化氫和水蒸氣雜質(zhì)，所以要除去，裝置中只有飽和氯化鈉溶液可以除去氯化氫，還在再加一個(gè)干燥裝置，除去氯氣中的水蒸氣；
（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，要先用氯氣將裝置中的空氣排除，以防止空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)；
（4）實(shí)驗(yàn)中有部分未反應(yīng)的氯氣在尾氣中會(huì)污染空氣，所以要吸收，通常用堿溶液例如氫氧化鈉吸收；
（5）根據(jù)二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)可知，濃鹽酸中的氯被氧化，從-1價(jià)升為0價(jià)，根據(jù)元素守恒和電子守恒計(jì)算．

解答 解：A裝置中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中氯氣與鋁反應(yīng)生成氯化鋁，因?yàn)槁然�鋁易發(fā)生水解，故D應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置，用E裝置吸收尾氣，
（1）A裝置中是用濃鹽酸與二氧化錳加熱生成氯氣，反應(yīng)的方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）因?yàn)槁然�鋁容易水解，用濃鹽酸與二氧化錳加熱生成氯氣中含有氯化氫和水蒸氣雜質(zhì)，所以要除去，裝置中只有飽和氯化鈉溶液可以除去氯化氫，還在再加一個(gè)干燥裝置，除去氯氣中的水蒸氣，所以若得到干燥、純凈的氯氣，在B和C間需補(bǔ)充必要的實(shí)驗(yàn)裝置中應(yīng)放的試劑是濃硫酸，其作用是干燥氯氣；B中飽和氯化鈉溶液的作用是吸收氯化氫氣體，
故答案為：濃硫酸；干燥氯氣；吸收氯化氫氣體；
（3）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，要先用氯氣將裝置中的空氣排除，以防止空氣中的氧氣與鋁反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先點(diǎn)燃A處酒精燈，當(dāng)玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃另一處酒精燈，
故答案為：A；玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體；
（4）實(shí)驗(yàn)中有部分未反應(yīng)的氯氣在尾氣中會(huì)污染空氣，所以要吸收，通常用堿溶液例如氫氧化鈉溶液吸收，反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：氫氧化鈉溶液；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）根據(jù)二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)可知，濃鹽酸中的氯被氧化，從-1價(jià)升為0價(jià)，當(dāng)A中產(chǎn)生氯氣1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）即0.05mol時(shí)，被氧化的HCl應(yīng)為0.1mol，其質(zhì)量為3.65g，共有0.1mol•e^-發(fā)生轉(zhuǎn)移，
故答案為：3.65；0.1．

點(diǎn)評 本題考查了制備無水FeCl₃實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，題目難度中等，側(cè)重考查氯及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)基本操作的分析判斷，試題綜合性較強(qiáng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力．