Question

【题目】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：_________________________________。

（2）装置B的作用是 ______________ ，装置C中所盛试剂为_______________ 。.

（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_______。

（5）AlCl3遇潮湿空气立即产生大量白雾的原因是（结合化学方程式说明）_________。

（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______________________________________________________。

（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）_____________________________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl(浓) Cl2↑+MnCl2+2H2O 除去Cl2中的HCl气体 浓H2SO4 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 AlCl3遇水水解，发生如下反应：AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,产生的HCl气体在空气中形成酸盐小液滴 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 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

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）装置A是制备氯气，反应方程式为MnO2＋4HCl(浓) Cl2↑＋MnCl2＋2H2O；（2）装置A中制备的氯气中含有HCl和H2O(g),HCl能与Al反应生成AlCl3和H2，容易发生危险，因此必须除去，装置B的作用是除去氯气中的HCl，根据信息，AlCl3易吸收水分，因此必须除去水蒸气，因此装置C的作用是除去氯气中的水蒸气，装置C中盛放浓硫酸；（3）氯气有毒，必须进行尾气处理，因此后面有尾气处理装置，一般用碱液吸收，又因为AlCl3易吸收水，发生水解，因此要防止碱液中的水蒸气进入E装置，因此还需要一个干燥装置，装置图为：；（4）AlCl3属于分子晶体，熔融状态下不导电，因此工业上常电解氧化铝冶炼铝单质；（5）AlCl3遇到潮湿空气产生大量白雾，发生水解反应，AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，氯化氢气体在空气中形成小液滴；（6）AlCl3易升华，遇冷凝结成固体，容易堵塞导管，即连接装置D和E的导管太细；（7）铝的熔点高，AlCl3熔点低，易升华，因此加热使AlCl3升华，然后让其凝华，得到纯净的氯化铝。