Question

6．無(wú)水氯化鋁是白色晶體，易潮解，在178℃升華．實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與金屬鋁反應(yīng)制備無(wú)水三氯化鋁．如圖是兩個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置、左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，分別如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．試回答：

（1）B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O；
（2）D中的反應(yīng)開(kāi)始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的方法是：B中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，再開(kāi)始加熱D．
（3）C裝置的作用是干燥氯氣．
（4）裝置（Ⅰ）的主要缺點(diǎn)是：導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染．
（5）裝置（Ⅱ）的主要缺點(diǎn)是：產(chǎn)品易受潮解．如果選用此裝置來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，則必須采取的改進(jìn)措施是：在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置．
（6）簡(jiǎn)述如何由AlCl₃溶液來(lái)制得無(wú)水氯化鋁：在HCl氣流中加熱蒸干．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)室用氯氣和鋁反應(yīng)制取氯化鐵，所以首先要制取氯氣，根據(jù)裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)中用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取氯氣；
（2）利用生成的氯氣排出裝置中的空氣來(lái)分析；
（3）用濃鹽酸與二氧化錳制得的氯氣中有水份，氯化鋁易水解，所以用氯氣與鋁反應(yīng)制氯化鋁，氯必須干燥；
（4）導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，有毒氣體應(yīng)該有尾氣處理裝置；
（5）尾氣處理裝置中有水，導(dǎo)致氯化鋁易水解；
（6）由AlCl₃溶液來(lái)制得無(wú)水氯化鋁，如果直接加熱蒸發(fā)，鋁 離子水解，同時(shí)生成氯化氫揮發(fā)，最后得不到氯化鋁而生成氫氧化鋁，所以要防止鋁離子水解．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用氯氣和鐵反應(yīng)制取氯化鋁，所以首先必須制取氯氣，實(shí)驗(yàn)室常用濃鹽酸和二氧化錳加熱制取氯氣，加熱條件下，濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，所以B中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O，
故答案為：4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂ ↑+2H₂O；
（2）D中的反應(yīng)開(kāi)始前，需排除裝置中的空氣，防止氧氣和鐵反應(yīng)生成鐵的氧化物而產(chǎn)生雜質(zhì)，所以D中的反應(yīng)開(kāi)始前，必須排除裝置中的空氣，其方法是B中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，再開(kāi)始加熱D，
故答案為：B中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，再開(kāi)始加熱D；
（3）用濃鹽酸與二氧化錳制得的氯氣中有水份，氯化鋁易水解，所以用氯氣與鋁反應(yīng)制氯化鋁，氯必須干燥，C中的濃硫酸能吸水，所以C裝置的作用是干燥氯氣，
故答案為：干燥氯氣；
（4）導(dǎo)氣管口較小，D裝置中的固體物質(zhì)易堵塞導(dǎo)管口；氯氣是有毒氣體，不能直接排空，否則會(huì)污染環(huán)境，所以應(yīng)該有一個(gè)尾氣處理裝置，
故答案為：導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞，尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染；
（5）該裝置中有尾氣處理裝置，但尾氣處理裝置中是水溶液，會(huì)導(dǎo)致E中有水蒸氣，會(huì)導(dǎo)致氯化鋁產(chǎn)品易潮解，所以為防止氯化鋁潮解，在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置，
故答案為：產(chǎn)品易受潮解；在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置；
（6）由AlCl₃溶液來(lái)制得無(wú)水氯化鋁，如果直接加熱蒸發(fā)，鋁 離子水解，同時(shí)生成氯化氫揮發(fā)，最后得不到氯化鋁而生成氫氧化鋁，所以要防止鋁離子水解，所以操作為在HCl氣流中加熱蒸干，
故答案為：在HCl氣流中加熱蒸干．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了物質(zhì)的制備，除雜和提純，注意利用題目信息分析問(wèn)題，培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，難度中等．