Question

17．氯化铝在石油工业中有重要作用．研究性学习小组为了研究氯化铝的制取方法，查阅相关资料，得知氯化铝在170℃时升华，易在空气中潮解产生大量白雾．现有试剂：浓盐酸、二氧化锰、铝粉、氢氧化钠溶液、浓硫酸、饱和氯化钠溶、蒸馏水．他们设计如图装置：

回答下列问题：
（1）A装置中反应的化学方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）若得到干燥、纯净的氯气，该实验设计存在缺陷．在B和C间需补充必要的实验装置．补充的装置中应放的试剂是浓硫酸，其作用是干燥氯气；B中饱和氯化钠溶液的作用是吸收氯化氢气体．
（3）实验开始时，先点燃A处酒精灯（填“A”或“C”），当玻璃管内充满黄绿色气体时再点燃另一处酒精灯．
（4）E中的试剂是氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（5）当A中产生氯气1.12L（标准状况下）时，被氧化的HCl3.65g，共有0.1mol•e^-发生转移．

Answer 1

分析 A装置中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体，C中氯气与铝反应生成氯化铝，因为氯化铝易发生水解，故D应该防止空气中的水蒸气进入C装置，用E装置吸收尾气，
（1）A装置中是用浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气；
（2）因为氯化铝容易水解，用浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气中含有氯化氢和水蒸气杂质，所以要除去，装置中只有饱和氯化钠溶液可以除去氯化氢，还在再加一个干燥装置，除去氯气中的水蒸气；
（3）实验开始时，要先用氯气将装置中的空气排除，以防止空气中的氧气与铝反应；
（4）实验中有部分未反应的氯气在尾气中会污染空气，所以要吸收，通常用碱溶液例如氢氧化钠吸收；
（5）根据二氧化锰与浓盐酸反应可知，浓盐酸中的氯被氧化，从-1价升为0价，根据元素守恒和电子守恒计算．

解答 解：A装置中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体，C中氯气与铝反应生成氯化铝，因为氯化铝易发生水解，故D应该防止空气中的水蒸气进入C装置，用E装置吸收尾气，
（1）A装置中是用浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气，反应的方程式为MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）因为氯化铝容易水解，用浓盐酸与二氧化锰加热生成氯气中含有氯化氢和水蒸气杂质，所以要除去，装置中只有饱和氯化钠溶液可以除去氯化氢，还在再加一个干燥装置，除去氯气中的水蒸气，所以若得到干燥、纯净的氯气，在B和C间需补充必要的实验装置中应放的试剂是浓硫酸，其作用是干燥氯气；B中饱和氯化钠溶液的作用是吸收氯化氢气体，
故答案为：浓硫酸；干燥氯气；吸收氯化氢气体；
（3）实验开始时，要先用氯气将装置中的空气排除，以防止空气中的氧气与铝反应，所以实验开始时，先点燃A处酒精灯，当玻璃管内充满黄绿色气体时再点燃另一处酒精灯，
故答案为：A；玻璃管内充满黄绿色气体；
（4）实验中有部分未反应的氯气在尾气中会污染空气，所以要吸收，通常用碱溶液例如氢氧化钠溶液吸收，反应的离子方程式为Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案为：氢氧化钠溶液；Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O；
（5）根据二氧化锰与浓盐酸反应可知，浓盐酸中的氯被氧化，从-1价升为0价，当A中产生氯气1.12L（标准状况下）即0.05mol时，被氧化的HCl应为0.1mol，其质量为3.65g，共有0.1mol•e^-发生转移，
故答案为：3.65；0.1．

点评 本题考查了制备无水FeCl₃实验操作和实验设计，题目难度中等，侧重考查氯及其化合物的性质应用、实验基本操作的分析判断，试题综合性较强，有利于培养学生灵活应用基础知识的能力．