问题 实验题

无水氯化铝是白色晶体,易吸收水分,在178℃升华,装有无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,工业上由金属与氯气作用或由无水氯化氢气体与熔融Al作用而制得,某课外活动小组在实验室内通过下列装置(如下图)制取少量纯净的无水氯化铝。

试回答以下问题:

(1)装置A中反应的化学方程式                                     

(2)为使实验成功,A和B间需要加适当的装置,请将它画在框内,并注明其中盛放的药品。如果A产生的气体直接进入B中,实验产生的不良后果是                     

(3)进行实验时,应先点燃(填写字母,下同)            处的酒精灯,然后再点燃   

        处的酒精灯。

(4)在C处可以收集到纯净的氯化铝,原因是                                 

(5)装置D的作用是                                                       

答案

(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O

(2) AlCl3与H2O反应而爆炸;(3)A ; B (4) AlCl3易升华

(5)吸收多余的Cl2且防止水蒸气进入C使AlCl3发生水解

题目分析:(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,所以装置A中反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。

(2)浓盐酸具有挥发性,所以生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气。氯化氢和铝能反应生成氢气,氢气和氯气混合会发生爆炸。另外氯化铝极易吸水,无水氯化铝露置于潮湿空气中会爆炸并产生大量白雾,所以在通过B之前需要除去氯化氢和水蒸气,使用的试剂分别是饱和食盐水和浓硫酸。

(3)由于装置中还含有空气,因此要利用氯气将空气排除,以及防止空气氧化金属铝,所以进行实验时,应先点燃A处的酒精灯,然后再点燃B处的酒精灯。

(4)由于AlCl3易升华,所以在C处可以收集到氯气。

(5)氯气有毒,污染环境,所以需要尾气处理;另一方面氯化铝极易吸水,因此碱石灰的的主要是吸收多余的Cl2且防止水蒸气进入C使AlCl3发生水解。

点评:该题是高考中的常见考点和题型,属于中等难度试题的考查,试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力,提高学生的学科素养。该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。

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