Question

17．氯化鋁在石油工業(yè)中有重要作用．研究性學習小組為了研究氯化鋁的制取方法，查閱相關資料，得知氯化鋁在170℃時升華，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．他們設計如圖裝置：

回答下列問題：
（1）A裝置中反應的化學方程式為MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）若得到干燥、純凈的氯氣，該實驗設計存在缺陷．在B和C間需補充必要的實驗裝置．補充的裝置中應放的試劑是濃硫酸，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）實驗開始時，先點燃A處酒精燈（填“A”或“C”），當玻璃管內充滿黃綠色氣體時再點燃另一處酒精燈．
（4）E中的試劑是氫氧化鈉溶液，反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）當A中產(chǎn)生氯氣1.12L（標準狀況下）時，被氧化的HCl3.65g，共有0.1mol•e^-發(fā)生轉移．

Answer 1

分析 A裝置中濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯氣，B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體，C中氯氣與鋁反應生成氯化鋁，因為氯化鋁易發(fā)生水解，故D應該防止空氣中的水蒸氣進入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）因為氯化鋁容易水解，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，所以要除去，裝置中只有飽和氯化鈉溶液可以除去氯化氫，還在再加一個干燥裝置，除去氯氣中的水蒸氣；
（3）實驗開始時，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；
（4）實驗中有部分未反應的氯氣在尾氣中會污染空氣，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可知，濃鹽酸中的氯被氧化，從-1價升為0價，根據(jù)元素守恒和電子守恒計算．

解答 解：A裝置中濃鹽酸和二氧化錳反應生成氯氣，B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體，C中氯氣與鋁反應生成氯化鋁，因為氯化鋁易發(fā)生水解，故D應該防止空氣中的水蒸氣進入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）因為氯化鋁容易水解，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，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間需補充必要的實驗裝置中應放的試劑是濃硫酸，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）實驗開始時，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，所以實驗開始時，先點燃A處酒精燈，當玻璃管內充滿黃綠色氣體時再點燃另一處酒精燈，
故答案為：A；玻璃管內充滿黃綠色氣體；
（4）實驗中有部分未反應的氯氣在尾氣中會污染空氣，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可知，濃鹽酸中的氯被氧化，從-1價升為0價，當A中產(chǎn)生氯氣1.12L（標準狀況下）即0.05mol時，被氧化的HCl應為0.1mol，其質量為3.65g，共有0.1mol•e^-發(fā)生轉移，
故答案為：3.65；0.1．

點評 本題考查了制備無水FeCl₃實驗操作和實驗設計，題目難度中等，側重考查氯及其化合物的性質應用、實驗基本操作的分析判斷，試題綜合性較強，有利于培養(yǎng)學生靈活應用基礎知識的能力．