Question

無水氯化鋁是有機化工常用催化劑，其外觀為白色固體，178℃時升華，極易潮解，遇水后會發(fā)熱并產(chǎn)生白霧．實驗室用如下裝置制備少量無水氯化鋁，其反應(yīng)原理為：2Al+6HCl（g）═2AlCl₃+3H₂．完成下列填空：
（1）A為濃硫酸，B為NaCl固體，寫出燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（2）進行實驗時應(yīng)先點燃

 

（選填“B”或“D”）處酒精燈．
（3）用粗短導(dǎo)管連接D、E的目的是

 

（選填序號）．
a．防堵塞     b．防倒吸    c．平衡氣壓   d．冷凝回流
（4）F中盛有堿石灰，其目的是

 

（選填序號）．
a．吸收多余HCl   b．吸收Cl₂   c．吸收CO₂    d．防止空氣中H₂O進入E瓶
（5）將D中固體改為氯化鋁晶體（AlCl₃?6H₂O）也能進行無水氯化鋁的制備，此時通入HCl氣體的目的是

 

．若實驗條件控制不當，最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學(xué)式為Al₂（OH）_nCl_（6-n）]，且質(zhì)量是原氯化鋁晶體（AlCl₃?6H₂O）的40%，則可推算n的值為

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：該實驗的原理是先通過發(fā)生裝置制備HCl氣體，然后通過濃硫酸干燥氣體，干燥的HCl再與Al反應(yīng)，最后收集制得的AlCl₃．
（1）實驗室一般用濃硫酸和NaCl制備HCl氣體．
（2）試驗時，應(yīng)先點燃B處酒精燈，使HCl氣體充滿裝置，再加熱D處，防止Al與空氣中的O₂反應(yīng)．
（3）AlCl₃升華后，易冷凝，若用細導(dǎo)管容易被堵塞；
（4）F中的堿石灰，可吸收多余的HCl氣體，防止污染空氣，還可以吸收空氣中的水蒸氣，防止水蒸氣進入E瓶，使AlCl₃水解．
（5）若用AlCl₃?6H₂O制備無水AlCl₃，通入HCl是為了防止AlCl₃水解．所得堿式氯化鋁是原市售氯化鋁質(zhì)量的40%，則可知AlCl₃?6H₂O轉(zhuǎn)化為Al₂（OH）_nCl_（6-n）后，相對原子質(zhì)量是原來的40%，即

M[Al(OH)nCl(6-n)]

2M(AlCl3)

，代入各原子的相對原子質(zhì)量計算得到n；

解答： 解：該實驗的原理是先通過發(fā)生裝置制備HCl氣體，然后通過濃硫酸干燥氣體，干燥的HCl再與Al反應(yīng)，最后收集制得的AlCl₃．
（1）實驗室一般用濃硫酸和NaCl制備HCl氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaCl+H₂SO₄（濃）

微熱  .

NaHSO₄+HCl↑；
故答案為：NaCl+H₂SO₄（濃）

微熱  .

NaHSO₄+HCl↑；
（2）試驗時，應(yīng)先點燃B處酒精燈，使HCl氣體充滿裝置，再加熱D處，防止Al與空氣中的O₂反應(yīng)；
故答案為：B；
（3）AlCl₃升華后，易冷凝，若用細導(dǎo)管容易被堵塞，用粗短導(dǎo)管連接D、E的目的是防堵塞；
故答案為：a；
（4）F中的堿石灰，可吸收多余的HCl氣體，防止污染空氣，還可以吸收空氣中的水蒸氣，防止水蒸氣進入E瓶，使AlCl₃水解；
故答案為：ad；
（5）若用AlCl₃?6H₂O制備無水AlCl₃，通入HCl是為了防止AlCl₃水解．所得堿式氯化鋁是原市售氯化鋁質(zhì)量的40%，則可知AlCl₃?6H₂O轉(zhuǎn)化為Al₂（OH）_nCl_（6-n）后，相對原子質(zhì)量是原來的40%，即

M[Al(OH)nCl(6-n)]

2M(AlCl3)

，代入各原子的相對原子質(zhì)量，可得n=4；
故答案為：抑制AlCl₃水解；4．

點評：本題考查了物質(zhì)制備的實驗過程分析判斷，物質(zhì)性質(zhì)實驗基本操作是解題關(guān)鍵，注意裝置和試劑的作用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．