无水氯化铝是有机化工常用的催化剂.氯化铝178℃时升华.极易潮解.遇水发热并产生白色烟雾．氯化铝还易溶于乙醇.氯仿和四氯化碳．实验室可用反应2Al+6HCl(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3+3H2制备少量无水氯化铝.某同学利用该原理设计如下实验装置:(1)A烧瓶中发生反应的化学方� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

无水氯化铝是有机化工常用的催化剂，氯化铝178℃时升华，极易潮解，遇水发热并产生白色烟雾．氯化铝还易溶于乙醇、氯仿和四氯化碳．实验室可用反应2Al+6HCl（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3H₂制备少量无水氯化铝，某同学利用该原理设计如下实验装置：
（1）A烧瓶中发生反应的化学方程式：NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HCl↑或2NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2HCl↑
（2）以下三步操作的先后顺序为③①②（填序号）．
①点燃A处酒精灯 ②点燃C处酒精灯 ③滴加A处浓硫酸
（3）D中干燥管内碱石灰的作用是吸收过量的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入D中烧瓶．
（4）下列有关AICl₃的说法合理的是①（填序号）．
①AlCl₃水溶液能导电 ②熔融态AlCl₃能导电 ③镁条能置换出AlCl₃溶液中的Al
（5）实验室也可通过反应2Al+3Cl₂（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃制备无水氯化铝，此法若还利用上述装置，在A烧瓶中增用Mn0₂．固体之外，还必须对装置进行的改动是AB之间增加一装有饱和食盐水的洗气瓶，因Cl₂中混有的HCl与Al反应生成H₂，H₂与Cl₂混合加热时会发生爆炸．
（6）指出该实验装置可能存在的一种安全隐患：D中干燥管排出的H₂与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸；或“D中A1Cl₃蒸气遇冷固化堵塞气体通路”．

分析该实验的原理是先通过发生装置制备HCl气体，然后通过浓硫酸干燥气体，干燥的HCl再与Al反应，最后收集制得的AlCl₃．
（1）该实验用浓硫酸和NaCl制备HCl气体；
（2）先通过HCl排空装置中的空气，然后HCl与铝反应，所以实验时，应先滴加A处浓硫酸，点燃A处酒精灯，使HCl气体充满装置，再加热C处，防止Al与空气中的O₂反应；
（3）D中干燥管内碱石灰，可吸收多余的HCl气体，防止污染空气，还可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入D瓶，使AlCl₃水解；
（4）AlCl₃为共价化合物，溶于水完全电离，水溶液能导电，熔融态AlCl₃不导电，AlCl₃为强酸弱碱盐，铝离子水解导致溶液呈酸性，镁条不能置换出AlCl₃溶液中的Al；
（5）增加制取氯气的药品，制取的氯气中氯化氢不清除，氯化氢和铝反应生成氢气，氢气和氯气混合加热易发生爆炸；
（6）氢气和空气混合遇热易发生爆炸，D中A1Cl₃蒸气遇冷固化，所以D中干燥管排出的H₂与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸；或“D中A1Cl₃蒸气遇冷固化堵塞气体通路”．

解答解：该实验的原理是先通过发生装置制备HCl气体，然后通过浓硫酸干燥气体，干燥的HCl再与Al反应，最后收集制得的AlCl₃．
（1）实验室一般用浓硫酸和NaCl制备HCl气体，反应的化学方程式为：NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HCl↑或2NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2HCl↑，
故答案为：NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaHSO₄+HCl↑或2NaCl+H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+2HCl↑；
（2）该实验反应为2Al+6HCl（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3H₂，氯为活泼金属，易与空气中的氧气反应，所以先通过HCl排空装置中的空气，先③滴加A处浓硫酸，
①点燃A处酒精灯，制取氯化氢，使HCl气体充满装置，再②点燃C处酒精灯，
故答案为：③①②；
（3）D中干燥管内碱石灰，可吸收多余的HCl气体，防止污染空气，还可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入D瓶，使AlCl₃水解，
故答案为：吸收过量的HCl气体，防止空气中的水蒸气进入D中烧瓶；
（4）①氯化铝是共价化合物，在水溶液中完全电离，AlCl₃水溶液能导电，故①正确；
②AlCl₃的熔融态不导电，是氯化铝是共价化合物，熔融不能产生离子只有分子，故②错误；
③AlCl₃为强酸弱碱盐，铝离子水解导致溶液呈酸性，水解方程式为Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，镁条与酸反应促进铝离子水解，不能置换出铝，故③错误；
故选①；
（5）在A烧瓶中增用Mn0₂．浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水，方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，制得的氯气中含有氯化氢，需在AB之间增加一装有饱和食盐水的洗气瓶，因Cl₂中混有的HCl与Al反应生成H₂，H₂与Cl₂混合加热时会发生爆炸，
故答案为：AB之间增加一装有饱和食盐水的洗气瓶，因Cl₂中混有的HCl与Al反应生成H₂，H₂与Cl₂混合加热时会发生爆炸；
（6）氯化铝178℃时升华，D中A1Cl₃蒸气遇冷固化堵塞气体通路，氢气和空气混合遇热易发生爆炸，D中干燥管排出的H₂与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸，
故答案为：D中干燥管排出的H₂与空气混合后遇酒精灯火焰发生爆炸；或“D中A1Cl₃蒸气遇冷固化堵塞气体通路”．