Question

無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，在178℃升華．裝有無水氯化鋁的試劑瓶久置潮濕空氣中，會自動爆炸并產(chǎn)生大量白霧．氯化鋁常作為有機(jī)合成和石油化工的催化劑，并用于處理潤滑油等．工業(yè)上由金屬鋁和氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融金屬鋁作用而制得．

某課外興趣小組在實驗室里，通過下圖裝置制取少量純凈的無水氯化鋁．

(1)開始實驗時，不能先點燃A裝置的酒精燈，后打開分液漏斗的活塞，將適量濃硫酸注入燒瓶里，其理由是________．

(2)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

(3)在E處可收集到純凈的氯化鋁，其原因是________．

(4)從A裝置導(dǎo)出的氣體若不經(jīng)過B、C裝置而直接進(jìn)入D管，將對實驗產(chǎn)生不良的后果是________．

(5)F裝置所起的作用有________．

(6)無水氯化鋁在潮濕空氣中會產(chǎn)生大量白霧，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

Answer 1

答案：
解析：

(1)防止燒瓶受熱不均勻而破裂 　　(2)2H2SO4(濃)＋2NaCl＋MnO2Na2SO4＋MnSO4＋Cl2↑＋2H2O 　　(3)生成的AlCl3受熱升華，在E處凝結(jié)析出 　　(4)未經(jīng)除去的HCl和水蒸氣隨Cl2一同進(jìn)入D管，與鋁反應(yīng)生成H2，H2與Cl2混合物受熱可能爆炸，水蒸氣與AlCl3作用也可能爆炸 　　(5)吸收尾氣中未反應(yīng)的Cl2，以免污染空氣；還能起干燥作用，防止外部空氣中的水蒸氣進(jìn)入D管，使AlCl3水解 　　(6)AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl↑

提示：

本題提供了若干有關(guān)無水氯化鋁生成、性質(zhì)和用途的新信息，旨在考查運(yùn)用這些信息并提取相關(guān)的已有知識分析、說明實驗原理、實驗裝置及實驗操作的能力． 　　本題(2)、(6)涉及實驗的化學(xué)反應(yīng)原理，其中MnO2、NaCl、濃硫酸共熱，不難從實驗室制HCl和Cl2的知識作出判斷．無水氯化鋁在潮濕空氣中會產(chǎn)生大量白霧，在題給新信息中，只是提供了類似的實驗現(xiàn)象，其反應(yīng)原理只能從AlCl3的水解去認(rèn)識． 　　本題另外的4個小題涉及實驗操作或?qū)嶒炑b置問題，應(yīng)該結(jié)合具體的實驗環(huán)境，特別是從起始裝置中的反應(yīng)物和合成反應(yīng)應(yīng)該保持無水等條件加以認(rèn)識． 　　例如，MnO2、NaCl跟濃硫酸共熱，應(yīng)能產(chǎn)生Cl2和HCl，同時不免在氣體中帶有水蒸氣，HCl若跟Al反應(yīng)，在生成AlCl3的同時產(chǎn)生H2，H2與Cl2以及空氣的混合物受熱可能爆炸，水蒸氣則會與無水AlCl3作用影響AlCl3的產(chǎn)率并可能爆炸．又如，F(xiàn)中的堿石灰將能吸收未反應(yīng)的Cl2防止污染空氣，且可防止無水AlCl3接觸潮濕的空氣而水解． 　　解答本題的關(guān)鍵是篩選、提取有用信息的能力和綜合能力． 　　從反應(yīng)原理看，MnO2、NaCl、濃硫酸共熱，首先NaCl與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生HCl，進(jìn)而MnO2氧化HCl產(chǎn)生Cl2，綜合這兩個反應(yīng)，最終產(chǎn)物應(yīng)為Na2SO4、MnSO4、H2O與Cl2，據(jù)此可寫出總反應(yīng)的化學(xué)方程式．“無水氯化鋁在潮濕空氣中，會產(chǎn)生大量白霧”，抓住“無水”和“潮濕”，明確其反應(yīng)必為AlCl3與H2O的反應(yīng)，再結(jié)合產(chǎn)生大量白霧，斷定生成HCl在潮濕空氣中形成酸霧，可判定發(fā)生了AlCl3的水解，且該水解反應(yīng)可進(jìn)行完全． 　　從實驗裝置和操作看，每一局部問題應(yīng)該放在整套裝置及其功能的大背景綜合去考慮．例如，在D管中，氯氣接觸鋁箔生成AlCl3，題給信息已明確“無水氯化鋁易吸收水分，在178℃升華”，可斷定生成的無水氯化鋁蒸氣應(yīng)隨氣流進(jìn)至E，又因冷卻而凝結(jié)成無水AlCl3晶體粉末．同時，Cl2與Al的反應(yīng)屬于氣體與固體在加熱條件下的反應(yīng)，在此套裝置的條件下不可能反應(yīng)充分，尾氣中必有未反應(yīng)的氯氣，F(xiàn)中的堿石灰顯然有吸收Cl2防止污染的功能，以及防止外部潮濕空氣進(jìn)入裝置，避免AlCl3水解的功能．