Question

【題目】無(wú)水氯化鋁是一種重要的化工原料，某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料后利用圖1所示裝置制備無(wú)水氯化鋁（反應(yīng)溫度為450℃-500℃）。資料顯示：氯化鋁為無(wú)色透明晶體或白色而微帶淺黃色的結(jié)晶性粉末，在178℃ 升華，在空氣中能吸收水分，發(fā)生水解。

回答下列問(wèn)題：

(1)某同學(xué)檢驗(yàn)裝置A部分的氣密性，如圖2所示，關(guān)閉圖裝置中的止水夾a后，開(kāi)啟活塞b，水不斷往下滴，直至全部流入燒瓶。試判斷：A部分裝置是否漏氣？____________ (填“漏氣”、“不漏氣”或“無(wú)法確定”)，判斷理由：____________。

(2)裝置e的名稱(chēng)是_______________，裝置B的作用是____________。

(3)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案：方案甲：g接裝置I；方案乙：g接裝置II。但是甲乙兩個(gè)方案中虛線(xiàn)內(nèi)裝置均有不足之處，請(qǐng)你評(píng)價(jià)后填寫(xiě)下表。

方案	不足之處
甲	____________
乙	____________

(4)在上述(3)的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)合理方案：_________________。

(5)A部分裝置中發(fā)生反應(yīng)生成氯氣的離子方程式為_(kāi)_____________，若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣22.4L，需要10mol·L-1的濃鹽酸的體積______400mL(填大于、小于或等于)。

Answer 1

【答案】⑴無(wú)法確定 由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強(qiáng)相同，無(wú)論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶

⑵ 蒸餾燒瓶 用飽和食鹽水除去混有的氯化氫雜質(zhì)

⑶① ①空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置，使產(chǎn)品水解②沒(méi)有尾氣的處理，氯氣會(huì)污染環(huán)境 ①收集產(chǎn)品的導(dǎo)氣管太細(xì)，易堵塞②沒(méi)有冷凝裝置，產(chǎn)品易損失

⑷在裝置I 的i處連接盛有堿石灰的干燥管j

⑸ 2Cl-＋4H++MnO2Cl2+Mn2++2H2O 大于

【解析】 (1) 橡皮管將裝置中兩個(gè)容器內(nèi)的氣體連通，不管是否漏氣，水在重力的作用下總能往燒瓶中流入，因此無(wú)法確定裝置是否漏氣，故答案為：無(wú)法確定；由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連，使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強(qiáng)相同，無(wú)論裝置是否漏氣，都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶；

(2)根據(jù)圖示，裝置e是蒸餾燒瓶，實(shí)驗(yàn)室生成的氯氣中含有少量水蒸氣和氯化氫，首先用飽和食鹽水除去氯化氫，再用濃硫酸干燥氯氣，因此裝置B的作用是用飽和食鹽水除去混有的氯化氫雜質(zhì)，故答案為：蒸餾燒瓶；用飽和食鹽水除去混有的氯化氫雜質(zhì)；

(3)氯化鋁在178℃ 升華，在空氣中能吸收水分，發(fā)生水解，如果收集產(chǎn)品的導(dǎo)管太細(xì)，易堵塞導(dǎo)管；制取的四氯化硅需要冷卻；由于尾氣中含有氯氣，要設(shè)置尾氣處理裝置，氯化鋁易水解，要避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置，故答案為：甲：①空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置，使產(chǎn)品水解；②沒(méi)有尾氣的處理，氯氣會(huì)污染環(huán)境；乙： ①收集產(chǎn)品的導(dǎo)氣管太細(xì)，易堵塞；②沒(méi)有冷凝裝置，產(chǎn)品易損失；

(4)根據(jù)上述分析，合理方案為在裝置I 的i處連接盛有堿石灰的干燥管j，故答案為：在裝置I 的i處連接盛有堿石灰的干燥管j；

(5)A部分裝置中二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的離子方程式為2Cl-＋4H++MnO2Cl2+Mn2++2H2O，若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣22.4L，氯氣的物質(zhì)的量為1mol，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸濃度減小，變成稀鹽酸后，反應(yīng)將不能進(jìn)行，需要HCl超過(guò)4mol，即需要需要10mol/L的濃鹽酸的體積超過(guò) =0.4L=400mL，故答案為：2Cl-＋4H++MnO2Cl2+Mn2++2H2O；大于。