题目内容

【题目】无水氯化铝是一种重要的化工原料,某研究性学习小组查阅资料后利用图1所示装置制备无水氯化铝(反应温度为450℃-500℃)。资料显示:氯化铝为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末,在178℃ 升华,在空气中能吸收水分,发生水解。

回答下列问题:

(1)某同学检验装置A部分的气密性,如图2所示,关闭图装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:A部分装置是否漏气?____________ (填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”),判断理由:____________。

(2)装置e的名称是_______________,装置B的作用是____________。

(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置I;方案乙:g接装置II。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。

方案

不足之处

____________

____________

(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案:_________________。

(5)A部分装置中发生反应生成氯气的离子方程式为______________,若生成标准状况下的氯气22.4L,需要10mol·L-1的浓盐酸的体积______400mL(填大于、小于或等于)。

【答案】无法确定 由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶

蒸馏烧瓶 用饱和食盐水除去混有的氯化氢杂质

⑶① ①空气中的水蒸气进入产品收集装置,使产品水解②没有尾气的处理,氯气会污染环境 ①收集产品的导气管太细,易堵塞②没有冷凝装置,产品易损失

在装置I 的i处连接盛有碱石灰的干燥管j

2Cl-+4H++MnO2Cl2+Mn2++2H2O 大于

【解析】 (1) 橡皮管将装置中两个容器内的气体连通,不管是否漏气,水在重力的作用下总能往烧瓶中流入,因此无法确定装置是否漏气,故答案为:无法确定;由于分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连,使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同,无论装置是否漏气,都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶;

(2)根据图示,装置e是蒸馏烧瓶,实验室生成的氯气中含有少量水蒸气和氯化氢,首先用饱和食盐水除去氯化氢,再用浓硫酸干燥氯气,因此装置B的作用是用饱和食盐水除去混有的氯化氢杂质,故答案为:蒸馏烧瓶;用饱和食盐水除去混有的氯化氢杂质;

(3)氯化铝在178℃ 升华,在空气中能吸收水分,发生水解,如果收集产品的导管太细,易堵塞导管;制取的四氯化硅需要冷却;由于尾气中含有氯气,要设置尾气处理装置,氯化铝易水解,要避免空气中的水蒸气进入产品收集装置,故答案为:甲:①空气中的水蒸气进入产品收集装置,使产品水解;②没有尾气的处理,氯气会污染环境;乙: ①收集产品的导气管太细,易堵塞;②没有冷凝装置,产品易损失;

(4)根据上述分析,合理方案为在装置I 的i处连接盛有碱石灰的干燥管j,故答案为:在装置I 的i处连接盛有碱石灰的干燥管j;

(5)A部分装置中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气,反应的离子方程式为2Cl-+4H++MnO2Cl2+Mn2++2H2O,若生成标准状况下的氯气22.4L,氯气的物质的量为1mol,随着反应的进行,盐酸浓度减小,变成稀盐酸后,反应将不能进行,需要HCl超过4mol,即需要需要10mol/L的浓盐酸的体积超过 =0.4L=400mL,故答案为:2Cl-+4H++MnO2Cl2+Mn2++2H2O;大于。

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