Question

欲制無水氯化鋁并保存?zhèn)溆茫�現(xiàn)有儀器如下圖所示，并有濃鹽酸、水、固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸、堿石灰（主要成分為CaO，NaOH）、食鹽固體等八種試劑．
設(shè)計的制取過程是：制氯氣→凈化和干燥氯氣→制氯化鋁
查資料得知：無水AlCl₃極易與水作用而變質(zhì)：AlCl₃易升華

請回答下列問題：
（1）從上列儀器中選取必須的幾種，連接成一個制無水氯化鋁的連續(xù)裝置，按前后順序填寫圖的編號（可以重復(fù)使用）．
儀器編號

③

、

⑦

、

⑤

、

②

、

⑤

、

④

．
（2）寫出實驗過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式（任意2個）．

MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

2Al+3Cl₂

△   .

2AlCl₃或Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O

．
（3）以上連接裝置中最后連接④的作用是

吸收過量的Cl₂；

防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入試管中使AlCl₃變質(zhì)

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)設(shè)計制取過程選擇儀器裝置；
（2）根據(jù)設(shè)計的制取過程制氯氣→凈化和干燥氯氣→制氯化鋁，寫出相應(yīng)的反應(yīng)方程式；
（3）根據(jù)氯化鋁的性質(zhì)及反應(yīng)后多余的氣體判斷其作用．

解答：解：（1）根據(jù)題意知，先制取氯氣，制取氯氣所用的藥品的狀態(tài)是固體和液體，條件是加熱，所以選③；制取氯氣所用的濃鹽酸具有揮發(fā)性，濃鹽酸中的水在加熱條件下生成水蒸氣，所以制取的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，要想制取純凈、干燥的氯氣，必須除去氯化氫和水蒸氣，所以要進(jìn)行凈化和干燥氯氣，所以選⑦、⑤；制取的純凈、干燥的氯氣和鋁反應(yīng)，條件是加熱，且必須有進(jìn)氣口和出氣口，所以②；因為AlCl₃易升華，所以選取一個緩沖裝置使其變成固態(tài)易保存，故選⑤；氯氣有毒，污染空氣，所以不能直接排空，又因為空氣中有水蒸汽，無水AlCl₃極易與水作用而變質(zhì)，所以選取盛放堿石灰的干燥管，所以選④．
故答案為：③；⑦；⑤；②；⑤；④；
（2）發(fā)生的反應(yīng)有：制取氯氣的反應(yīng)，制取氯化鋁的反應(yīng)，尾氣處理的反應(yīng)．
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；2Al+3Cl₂

△   .

2AlCl₃ 或 Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（3）氯氣有毒，污染空氣，所以不能直接排空，又因為空氣中有水蒸汽，無水AlCl₃極易與水作用而變質(zhì)，所以選取盛放堿石灰的干燥管；所以堿石灰的作用是 吸收過量的Cl₂；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入試管中使AlCl₃變質(zhì)．
故答案為：吸收過量的Cl₂；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入試管中使AlCl₃變質(zhì)．

點評：注意以下幾點：
1、濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)，而稀鹽酸和二氧化錳不反應(yīng)；
2、堿石灰能干燥堿性氣體，不能干燥酸性氣體；
3、制取氣體 的發(fā)生裝置要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件選擇．