Question

17．某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝．查阅到以下资料：铝是银白色金属，熔点660.4℃，沸点2467℃；无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，常压下在177.8℃升华，遇潮湿空气即产生大量白雾．用于有机合成和石油工业的催化剂，以及用于处理润滑油等．他们设计了以下装置，请结合题意回答问题：

（1）A装置中发生反应的化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O．
（2）装置B的作用是除去Cl₂中的HCl气体，装置C中所盛试剂为浓H₂SO₄．
（3）请在标记为F的实线方框内画出合适的装置．
（4）工业上制备金属Al，用电解熔融的Al₂O₃，而不使用熔融的AlCl₃的原因是AlCl₃是共价化合物，在熔融状态下不能电离出离子，不能导电，无法电解
（5）AlCl₃遇潮湿空气即产生大量白雾的原因是（结合化学方程式说明）．AlCl₃遇水水解，发生如下反应：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，产生的HCl气体在空气中形成酸盐小液滴
（6）有同学认为该装置有不足之处，存在安全隐患．若你同意他的观点，请指出其不足之处连接D和E的导气管太细，生成的无水AlCl₃易凝固导致导气管堵塞．
（7）反应后D得到氯化铝与铝粉的混合物，设计方案分离出纯净的氯化铝（简述分离原理和操作）铝的熔沸点高，氯化铝在177.8℃升华，所以利用加热升华后再凝华的方法得到纯净的氯化铝．

Answer 1

分析 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中的浓硫酸是为了除去水，氯气与铝反应生成氯化铝，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装置和吸收尾气，以此解答该题．

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，方程式为MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O，
故答案为：MnO₂+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O；
（2）B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体，C中为浓硫酸，目的是为了除去水，
故答案为：除去Cl₂中的HCl气体；浓H₂SO₄；
（3）F应该防止空气中的水蒸气进入E装置和吸收尾气，可为，故答案为：；
（4）因AlCl₃是共价化合物，在熔融状态下不能电离出离子，不能导电，无法电解，工业一般用熔融的氧化铝制备铝，
故答案为：AlCl₃是共价化合物，在熔融状态下不能电离出离子，不能导电，无法电解；
（5）AlCl₃遇水水解生成氢氧化铝和氯化氢，化学方程式：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，产生的HCl气体在空气中形成酸盐小液滴，
故答案为：AlCl₃遇水水解，发生如下反应：AlCl₃+3H₂O?Al（OH）₃+3HCl，产生的HCl气体在空气中形成酸盐小液滴；
（6）无水AlCl₃在183℃时升华，遇潮湿空气即产生大量白雾，该装置存在安全隐患，连接D、E间导管太细，在生成、收集氯化铝的位置D、E间导管易发生堵塞，
故答案为：连接D和E的导气管太细，生成的无水AlCl₃易凝固导致导气管堵塞；
（7）由题意可知铝是银白色金属，熔点660.4℃，沸点2467℃；无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，常压下在177.8℃升华，则可用升华的方法分离，
故答案为：铝的熔沸点高，氯化铝在177.8℃升华，所以利用加热升华后再凝华的方法得到纯净的氯化铝．

点评 本题考查物质的制备，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意把握实验的基本操作和实验原理以及实验的操作顺序，题目难度中等．