Question

8．无水氯化铝是有机化工常用催化剂，其外观为白色固体，178⁰C时升华，极易潮解，遇水后会发热并产生白雾．实验室用如下装置制备少量无水氯化铝，其反应原理为：2Al+3C1₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2A1C1₃完成下列填空：

（1）写出B处烧瓶中发生反应的化学方程式MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）C和D中盛有的试剂分别为饱和氯化钠溶液、浓硫酸．进行实验时应先点燃B （选填“B”或．“E”）处酒精灯
（3）G瓶的作用是使AlCl₃冷凝、收集AlCl₃，F装置的作用是吸收氯气及阻止空气中水蒸气进入G中
（4）将E中固体改为市售氣化铝（AlCl₃.6H₂0），控制一定条件也能进行无水氣化铝的制 备，此时E中应通入HCl气体气体，作用是抑制AlCl₃水解
（5）实验条件控制不当，最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al₂（OH）_nCl（_6-n）]，且质量是原市售氯化铝的40%，则可推算n的值为4．

Answer 1

分析 该实验的原理是先通过发生装置制备氯气，然后通过浓硫酸干燥气体，干燥的氯气再与Al反应，最后收集制得的AlCl₃．
（1）根据浓盐酸和二氧化锰反应生成氯化锰、氯气和水来书写；
（2）浓盐酸具有挥发性，所以混合气体中含有氯化氢和水蒸气，然后根据除杂要求分析；先通过氯气排空装置中的空气，然后氯气与铝反应；
（3）根据在178℃升华，降温时能凝华以便收集；根据氯气的性质和碱石灰的成分判断；
（4）若用AlCl₃•6H₂O制备无水AlCl₃，通入HCl是为了防止AlCl₃水解．
（5）根据碱式氯化铝是氯化铝晶体的40%，列式计算．

解答 解：该实验的原理是先通过发生装置制备氯气，然后通过浓硫酸干燥气体，干燥的氯气再与Al反应，最后收集制得的AlCl₃．
（1）浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）浓盐酸具有挥发性，所以混合气体中含有氯化氢，氯化氢极易溶于水，氯气难溶于饱和食盐水，所以选饱和食盐水除去氯化氢；因题中要求制取纯净的无水CuCl₂，所以要除去氯气中混有的水蒸气，且不引进新的杂质、氯气也和该物质不反应，所以选浓硫酸；先通过氯气排空装置中的空气，然后氯气与铝反应，故答案为：饱和氯化钠溶液；浓硫酸；B；
（3）根据在178℃升华，降温时能凝华以便收集，所以装置G的作用为收集氯化铝；氯气有毒，污染环境，所以不能排空；碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，氯气和氧化钙、氢氧化钠能反应达到，所以可用碱石灰处理尾气；空气中有水蒸气，碱石灰还能吸收水蒸气，所以可作干燥剂，
故答案为：使AlCl₃冷凝、收集AlCl₃；吸收氯气及阻止空气中水蒸气进入G中；
（4）若用AlCl₃•6H₂O制备无水AlCl₃，通入HCl是为了防止AlCl₃水解，故答案为：HCl气体；抑制AlCl₃水解；
（5）根据碱式氯化铝是氯化铝晶体的40%，列式241.5×40%=54+17n+213-35.5n，n=4，故答案为：4．

点评 本题考查了物质制备的实验过程分析判断，物质性质实验基本操作是解题关键，注意装置和试剂的作用，掌握基础是关键，题目难度中等．