题目内容

3．氯气在工业上有着重要的用途，某兴趣小组在实验室中模拟工业上用氯气制备无水氯化铝（无水AlCl3（183℃升华）遇潮湿空气即产生大量白雾）．可用下列装置制备．

（1）装置B中盛放饱和食盐水溶液，其作用是除去氯化氢气体．F中的是浓硫酸溶液，其作用是防止G中的水蒸气进入E中．用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为碱石灰．

（2）装置A实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是ACB（填序号）．
A．往烧瓶中加入MnO2粉末
B．加热
C．往烧瓶中加入浓盐酸
（3）制备反应会因盐酸浓度下降而停止．为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出很多实验方案，其中方案之一为让残留的液体与足量Zn反应，测量生成的H2体积．装置如右图所示（夹持器具已略去）．
①使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将锌粒转移到残余清液中．
②反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变．气体体积逐次减小的原因是气体未冷却到室温（排除仪器和实验操作的影响因素）．
（4）该小组同学查资料得知：将氯酸钾固体和浓盐酸混合也能生成氯气，同时有大量ClO2生成；ClO2沸点为10℃，熔点为-59℃，液体为红色；Cl2沸点为-34℃，液态为黄绿色．设计最简单的实验验证Cl2中含有ClO2收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，观察液体（或气体）颜色变化．

分析 根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置F．
（1）根据所给的装置图可知，装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气，制得的氯气中含有氯化氢和水等杂质，B装置是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故应该防止空气中的水蒸气进入E装置，而G是尾气吸收装置，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用；
（2）装置A实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，应先加二氧化锰，再从分液漏斗中加入浓盐酸，再加热；
（3）①使Y形管中的残余清液与锌粒反应，应将锌粒加入残余清液中；
②反应完毕时，相同时间内则气体体积减少，又排除了其它影响因素，只能从气体本身角度思考，联想到该反应是放热的，就可能想到气体未冷却．；
（4）ClO2沸点为10℃，熔点为-59℃，液体为红色，Cl2沸点为-34℃，液态为黄绿色，根据物质沸点不同设计实验．

解答 解：根据实验装置图可知，该实验中用浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气，氯气中有氯化氢、水等杂质，先用饱和食盐水除氯化氢，再用浓硫酸干燥，氯气与铝反应制得氯化铝，反应的尾气中有氯气用氢氧化钠吸收，为防止氯化铝与氢氧化钠溶液中的水蒸汽反应，所以在收集装置和尾气吸收装置之间加一干燥装置F．
（1）根据所给的装置图可知，装置A是实验室利用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气，制得的氯气中含有氯化氢和水等杂质，所以B装置中应装饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体；因为氯化铝易发生水解，故F应该防止空气中的水蒸气进入E装置，所以E装置中应放浓硫酸，而G是吸收反应剩余的氯气，所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用，
故答案为：饱和食盐水；除去氯化氢气体；浓硫酸；防止G中的水蒸气进入E中；碱石灰；
（2）装置A实验中用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气，应先加二氧化锰，再从分液漏斗中加入浓盐酸，再加热，所以操作顺序为ACB，
故答案为：ACB；
（3）①使Y形管中的残余清液与锌粒反应，应将锌粒加入残余清液中，其操作为将锌粒转移到残余清液中，
故答案为：锌粒；残余清液；
②反应完毕后，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐渐减小的原因是气体未冷却到室温，当温度冷却到室温后，气体体积不再改变，
故答案为：气体未冷却到室温；
（4）根据ClO2沸点为10℃，熔点为-59℃，液体为红色，Cl2沸点为-34℃，液态为黄绿色，为验证Cl2中含有ClO2，收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，观察液体（或气体）颜色变化，若出现红色，则说明Cl2中含有ClO2，
故答案为：收集一试管气体，盖上胶塞，放入冰水混合物中，观察液体（或气体）颜色变化．

点评 本题考查物质的制备实验，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，为高考常见题型，注意把握实验的原理和注意事项，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．同温、同压下，质量相等的SO2和CO2相比较，体积之比为11：16，已知SO2和CO2均为酸性氧化物，写出SO2与足量NaOH溶液反应的化学方程式SO2+2NaOH-=Na2SO3+H2O．
15．下列说法正确的是（　　）
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12．下列实验操作正确的是（　　）
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②用分液漏斗分离苯和四氯化碳的混合物
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13．萃取碘水中的碘，可用的萃取剂是 ①四氯化碳 ②苯 ③酒精（　　）
A．只有①B．①和②C．①和③D．①②③

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