题目内容
11.无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,在178℃升华,装有无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,工业上由金属与氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融Al作用而制得,某课外活动小组在实验室内通过下列装置(如图)制取少量纯净的无水氯化铝.试回答以下问题:
(1)装置A中反应的化学方程式MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2 ↑+2H2O.
(2)为使实验成功,A和B间需要加适当的装置,请将它画在框内,并注明其中盛放的药品.如果A产生的气体直接进入B中,实验产生的不良后果是爆炸并产生大量白雾
(3)进行实验时,应先点燃(填写字母,下同)A处的酒精灯,然后再点燃B处的酒精灯.
(4)在C处可以收集到纯净的氯化铝,原因是AlCl3易升华.
(5)装置D的作用是吸收多余的Cl2且防止水蒸气进入C使AlCl3发生水解.
分析 (1)根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物,从而确定方程式;
(2)反应制得的氯气中有氯化氢和水,铝与氯化氢会产生氢气,无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,所以制取的氯气必须干燥除杂;
(3)为了制取纯净的无水氯化铝,需排净装置中的空气,点燃A酒精灯用产生的氯气来排净空气后再点燃B酒精灯开始反应制取无水氯化铝;
(4)氯化铝易升华,生成的氯化铝气体会聚集在C处;
(5)装置D既可以吸收多余的氯气,防止污染环境,又可以防止空气中的水蒸气进入D中.
解答 解:(1)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,反应为MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2 ↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2 ↑+2H2O;
(2)浓盐酸具有挥发性,所以混合气体中含有氯化氢,选用饱和食盐水吸收氯化氢气体,无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,所以制取的氯气必须干燥,故选取浓硫酸干燥,所以A和B间需要加适当的装置为,
故答案为:;爆炸并产生大量白雾;
(3)为了制取纯净的无水氯化铝,需排净装置中的空气,点燃A酒精灯用产生的氯气来排净空气后再点燃B酒精灯开始反应制取无水氯化铝,
故答案为:A;B;
(4)氯化铝在178℃升华,产物以气体形式存在,主要聚集在C处,故可以在C收集到纯净的氯化铝,
故答案为:AlCl3易升华;
(5)反应有多余的氯气需要用碱性物质吸收,还要防止空气中的水蒸气进入装置,故在D装置中加碱石灰,
故答案为:吸收多余的Cl2且防止水蒸气进入C使AlCl3发生水解.
点评 本题通过氯化铝的制取,考查了氯气的制备和性质的检验,熟悉反应原理是解题关键,题目难度中等.
实验 | P2O5/g | 95%乙醇量/mL | 加热方式 |
实验1 | 2 | 4 | 酒精灯 |
实验2 | 2 | 4 | 水浴70℃ |
实验 | 实验现象 | ||
三颈瓶 | 收集瓶 | 试管 | |
实验1 | 酒精加入时,立刻产生白雾,当用酒精灯加热时,有气泡产生,并逐渐沸腾,生成黏稠状液体 | 有无色液体 | 溶液褪色 |
实验2 | 酒精加入时,立刻产生白雾,当用水浴加热时,不产生气泡,一段时间后,反应瓶内生成黏稠状液体 | 有无色液体 | 溶液不褪色 |
写出实验室用乙醇制乙烯的化学方程式:CH3-CH2-OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O.
(2)如图装置中冷凝管的作用是冷凝导气
(3)实验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是CH2=CH2(写结构简式)
(4)根据实验1、2可以推断:
①以P2O5作为催化剂获得乙烯的反应条件是较高温度下或直接加热
②P2O5与95%乙醇在水浴70℃加热条件下(三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯)可以发生的有机反应的类型是酯化 反应.