Question

【題目】某校課外探究小組欲在實驗室條件下制取少量純凈的無水氯化鋁。查閱到以下資料：鋁是銀白色金屬，熔點660.4℃，沸點2467℃；無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，常壓下在177.8℃升華，遇潮濕空氣即產生大量白霧。用于有機合成和石油工業(yè)的催化劑，以及用于處理潤滑油等。他們設計了以下裝置，請結合題意回答問題：

（1）A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為：_________________________________。

（2）裝置B的作用是 ______________ ，裝置C中所盛試劑為_______________ 。.

（3）請在標記為F的實線方框內畫出合適的裝置__________。

（4）工業(yè)上制備金屬Al,用電解熔融的Al2O3,而不使用熔融的AlCl3的原因是_______。

（5）AlCl3遇潮濕空氣立即產生大量白霧的原因是（結合化學方程式說明）_________。

（6）有同學認為該裝置有不足之處，存在安全隱患。若你同意他的觀點，請指出其不足之處______________________________________________________。

（7）反應后D得到氯化鋁與鋁粉的混合物，設計方案分離出純凈的氯化鋁（簡述分離原理和操作）_____________________________________________。

Answer 1

【答案】 MnO2+4HCl(濃) Cl2↑+MnCl2+2H2O 除去Cl2中的HCl氣體 濃H2SO4 AlCl3是共價化合物，在熔融狀態(tài)下不能電離出離子，不能導電，無法電解 AlCl3遇水水解，發(fā)生如下反應：AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,產生的HCl氣體在空氣中形成酸鹽小液滴 連接D和E的導氣管太細，生成的無水AlCl3易凝固導致導氣管堵塞 鋁的熔沸點高，氯化鋁在177.8℃升華，所以利用加熱升華后再凝華的方法得到純凈的氯化鋁

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）裝置A是制備氯氣，反應方程式為MnO2＋4HCl(濃) Cl2↑＋MnCl2＋2H2O；（2）裝置A中制備的氯氣中含有HCl和H2O(g),HCl能與Al反應生成AlCl3和H2，容易發(fā)生危險，因此必須除去，裝置B的作用是除去氯氣中的HCl，根據信息，AlCl3易吸收水分，因此必須除去水蒸氣，因此裝置C的作用是除去氯氣中的水蒸氣，裝置C中盛放濃硫酸；（3）氯氣有毒，必須進行尾氣處理，因此后面有尾氣處理裝置，一般用堿液吸收，又因為AlCl3易吸收水，發(fā)生水解，因此要防止堿液中的水蒸氣進入E裝置，因此還需要一個干燥裝置，裝置圖為：；（4）AlCl3屬于分子晶體，熔融狀態(tài)下不導電，因此工業(yè)上常電解氧化鋁冶煉鋁單質；（5）AlCl3遇到潮濕空氣產生大量白霧，發(fā)生水解反應，AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl，氯化氫氣體在空氣中形成小液滴；（6）AlCl3易升華，遇冷凝結成固體，容易堵塞導管，即連接裝置D和E的導管太細；（7）鋁的熔點高，AlCl3熔點低，易升華，因此加熱使AlCl3升華，然后讓其凝華，得到純凈的氯化鋁。