Question

13．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：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(chǎn)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(shè)計了以下裝置（圖1），請結(jié)合題意回答問題：

（1）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O．
（2）裝置B的作用是除去Cl₂中混有的HCl氣體．
（3）請給標記為F的實線方框選擇合適的裝置（圖2）III．
（4）AlCl₃遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧的原因是AlCl₃遇水水解，Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，產(chǎn)生的氯化氫氣體在空氣中形成酸霧（結(jié)合離子方程式說明）．
（5）制備反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止，為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，該小組同學(xué)提出酸堿中和滴定法測定方案．方案如下：首先準確量取殘余清液稀釋一定的倍數(shù)后作為試樣，平行做了4次滴定．實驗中所用NaOH溶液濃度為0.2000mol•L^-1，以下是實驗記錄與數(shù)據(jù)處理．

	1	2	3	4
V（ 樣品 ）	20.00	20.00	20.00	20.00
V（NaOH）（初讀數(shù)）	0.00	0.50	0.70	1.00
V（NaOH）（終讀數(shù)）	22.60	22.25	22.05	23.00

①經(jīng)計算，該次滴定測的試樣中鹽酸濃度為0.2200mol•L^-1
②在本實驗的滴定過程中，下列操作會使實驗結(jié)果偏小的是df（填寫序號）．
a．開始滴定時滴定管尖嘴處留有氣泡，滴定結(jié)束氣泡消失
b．未用標準NaOH溶液潤洗滴定管
c．錐形瓶中加入待測鹽酸后，再加少量水
d．錐形瓶在滴定時劇烈搖動．有少量液體濺出
e．滴定前錐形瓶用待測鹽酸潤洗
f．觀察讀數(shù)時，滴定前仰視，滴定后俯視
（6）工業(yè)上常見的制備方法有四種：
a．由金屬鋁和氯氣制�。�2Al+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃
b．由無水氯化氫氣體與熔融金屬鋁制�。�2Al+6HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3H₂↑
c．用碳氯化法制取：Al₂O₃+3C+3Cl₂  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO
d．用氧化鋁和四氯化碳反應(yīng)制�。篈l₂O₃+3CCl₄═2AlCl₃+3COCl₂↑（光氣，一種無色劇毒氣體）
則有關(guān)以上四種方法的敘述正確的是CD
A．在四個反應(yīng)中AlCl₃均為氧化產(chǎn)物
B．反應(yīng)b可以改寫成離子方程式2Al+6H⁺═2Al³⁺+3H₂↑
C．反應(yīng)c中每產(chǎn)生2mol AlCl₃時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6N_A（N_A代表阿伏加德羅常數(shù)的值）
D．反應(yīng)c、d容易造成大氣污染．

Answer 1

分析 濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)生成氯氣，B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體，C中的濃硫酸是為了除去水，氯氣與鋁反應(yīng)生成氯化鋁，因為氯化鋁易發(fā)生水解，故F應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進入E裝置和吸收尾氣．
（1）根據(jù)濃鹽酸和二氧化錳的性質(zhì)判斷生成物，從而確定方程式；
（2）B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體；
（3）F應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進入E裝置和吸收尾氣；
（4）AlCl₃遇水水解生成氫氧化鋁和氯化氫；
（5）①先求出氫氧化鈉的平均體積，由C_HClV_HCl=C_NaOHV_NaOH解題；
②根據(jù)c（待）=$\frac{c（標）×V（標）}{V（待）}$判斷不當(dāng)操作對相關(guān)物理量的影響；
（6）A．化合價升高得到的是氧化產(chǎn)物；
B．氯化氫和氯化鋁不電離；
C．Al₂O₃+3C+3Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO，碳總共失去6mol電子；
D．一氧化碳和COCl₂有毒．

解答 解：（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣、水：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）B中的飽和食鹽水是為了除去混有的HCl氣體，故答案為：除去Cl₂中混有的HCl氣體；
（3）F應(yīng)該防止空氣中的水蒸氣進入E裝置和吸收尾氣，應(yīng)選III，故答案為：III；
（4）AlCl₃遇水水解生成氫氧化鋁和氯化氫，離子方程式：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，故答案為：AlCl₃遇水水解，Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，產(chǎn)生的氯化氫氣體在空氣中形成酸霧；
（5）①反應(yīng)消耗的V（NaOH）分別為22.60，22.25-0.5=21.75，22.05-0.7=21.35，23.00-1.00=22.00
平均為$\frac{22.60+21.75+21.35+22}{4}$=22.00mL
該次滴定測得試樣中鹽酸濃度為，由C_HClV_HCl=C_NaOHV_NaOH可得C_HCl×20=0.2000×22.00
鹽酸的濃度為0.2200mol/L，故答案為：0.2200；
②a．開始滴定時滴定管尖嘴處留有氣泡，滴定結(jié)束氣泡消失，標準液題體積偏大，實驗結(jié)果偏大；
b．未用標準NaOH溶液潤洗滴定管，標準液的濃度偏小，體積偏大，實驗結(jié)果偏大；
c．錐形瓶中加入待測鹽酸后，再加少量水，實驗結(jié)果無影響；
d．有少量液體濺出，溶質(zhì)的物質(zhì)的量減小，實驗結(jié)果偏��；
e．滴定前錐形瓶用待測鹽酸潤洗，消耗標準液體積偏大，實驗結(jié)果偏大；
f．觀察讀數(shù)時，滴定前仰視，滴定后俯視，讀出體積偏小，實驗結(jié)果偏小；
故答案為：df；
（6）A．Al₂O₃+3C+3Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO中氯化鋁是還原產(chǎn)物，故A錯誤；
B．氯化氫和氯化鋁是共價化合物，不電離，不能書寫離子方程式，故B錯誤；
C．Al₂O₃+3C+3Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO，碳總共失去6mol電子，每產(chǎn)生2mol AlCl₃時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6N_A，故C正確；
D．一氧化碳和COCl₂有毒，會造成污染，故D正確．
故答案為：CD．

點評 本題考查了實驗室制備氯氣，中和滴定的實驗操作，側(cè)重實驗基本操作和實驗原理的考查，題目難度中等，注意把握實驗設(shè)計的儀器連接順序，清楚實驗原理．