Question

无水氯化铝是有机化工常用催化剂，其外观为白色固体，178℃时升华，极易潮解，遇水后会发热并产生白雾。实验室用如下装置制备少量无水氯化铝，其反应原理为： 2Al+ 6HCl(g) → 2A1Cl₃ + 3H₂。

完成下列填空：

（1）写出烧瓶中（B处）发生反应的化学方程式：_____________

（2）C中盛有的试剂为_____。进行实验时应先点燃_____(选填“B”或“D”）处酒精灯。

（3）用粗短导管连接D、E的目的是_______ (选填序号)。

a．防堵塞     b．防倒吸    c．平衡气压    d．冷凝回流

E瓶的作用是_______。

（4）F中盛有碱石灰，其目的是_______(选填序号)。

a．吸收HCl    b．吸收Cl₂      c．吸收CO₂     d．吸收H₂O

（5）将D中固体改为市售氯化铝（AlCl₃·6H₂O)也能进行无水氯化铝的制备，此时通入HCl气体的目的是_______。若实验条件控制不当，最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al₂(OH)_nCl_(6-n)]，且质量是原市售氯化铝的40%，则可推算n的值为_______。

（6）有人建议将上述装置A、B中的试剂改为浓盐酸和二氧化锰，其余装置和试剂均不变， 也能制备无水AlCl₃。事实证明这样做比较危险，请简述理由_______

Answer

（1）NaCl + H2SO4(浓)NaHSO4 + HCl↑；

（2）浓硫酸，B；

（3）a；使AlCl3冷凝、收集AlCl3；

（4）ad；

（5）抑制AlCl3水解；4；

（6）制得的Cl2中混有HCl，与Al反应生成H2，H2与Cl2混合加热时会发生爆炸

【解析】

试题分析：该实验的原理是先通过发生装置制备HCl气体，然后通过浓硫酸干燥气体，干燥的HCl再与Al反应，最后收集制得的AlCl3。

（1）实验室一般用浓硫酸和NaCl制备HCl气体。

（2）干燥HCl气体用浓硫酸。试验时，应先点燃B处酒精灯，使HCl气体充满装置，再加热D处，防止Al与空气中的O2反应。

（3）AlCl3升华后，易冷凝，若用细导管容易被堵塞。E瓶的作用是将AlCl3冷凝、收集。

（4）F中的碱石灰，可吸收多余的HCl气体，防止污染空气，还可以吸收空气中的水蒸气，防止水蒸气进入E瓶，使AlCl3水解。

（5）若用AlCl3·6H2O制备无水AlCl3，通入HCl是为了防止AlCl3水解。所得碱式氯化铝是原市售氯化铝质量的40%，则可知AlCl3·6H2O转化为Al2(OH)nCl(6-n)后，相对原子质量是原来的40%，即，代入各原子的相对原子质量，可得n=4。

（6）二氧化锰和浓盐酸反应生成的Cl2中含有HCl，Al与HCl反应会生成H2，H2、Cl2混合加热容易发生爆炸。

考点：考查化学实验原理，实验装置的作用，实验数据的处理，实验装置的改进等内容。