Question

（14分）某校课外探究小组欲在实验室条件下制取少量纯净的无水氯化铝。查阅到以下资料：无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，常压下在177.8℃升华，遇潮湿空气即产生大量白雾。用于有机合成和石油工业的催化剂，以及用于处理润滑油等。他们设计了以下装置，请结合题意回答问题：

（1）A装置中发生反应的化学方程式为：                                。

（2）装置B的作用是                                                 。

（3）请给标记为F的实线方框选择合适的装置      。

（4）AlCl₃遇潮湿空气即产生大量白雾的原因是               （结合化学方程式说明）。

（5）有同学认为装置E中有不足之处，存在安全隐患。若你同意他的观点，请指出其不足之处       。

（6）制备反应会因盐酸浓度下降而停止，为测定反应残余液中盐酸的浓度，该小组同学提出酸碱中和滴定法测定方案。方案如下：首先准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样，平行做了4次滴定。实验中所用NaOH溶液浓度为0.2000mol·L^-1，以下是实验记录与数据处理（不考虑NaOH与残液中其他成分的反应）。

滴定次数 实验数据ml	1	2	3	4
V(样品)	20.00	20.00	20.00	20.00
V(NaOH)（初读数）	0.00	0.50	0.70	1.00
V(NaOH)终读数）	22.60	22.55	22.65	23.00

①经计算，该次滴定测的试样中盐酸浓度为            mol·L^-1。

②在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏小的是          (填写序号)。

a．开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡，滴定结束气泡消失

b．未用标准NaOH溶液润洗滴定管

c．锥形瓶中加入待测盐酸后，再加少量水

d．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出

e．滴定前锥形瓶用待测盐酸润洗

f．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视

Answer

（1）MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ （2）除去氯气中混有的氯化氢气体 （3）Ⅲ

（4）氯化铝易水解，发生如下反应：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，产生的氯化氢气体在空气中形成酸雾

（5）连接D和E的导气管太细，生成的无水氯化铝易凝固导致导气管堵塞 （6）①0.2200 ②df

【解析】

试题分析：（1）A装置用来制备氯气，其中发生反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。

（2）浓盐酸易挥发，生成的氯气中含有氯化氢气体会干扰后续的反应，所以装置B的作用是除去氯气中混有的氯化氢气体；

（3）氯气有毒，需要尾气处理，一般用氢氧化钠溶液。又因为无水氯化铝是白色晶体，易吸收水分，常压下在177.8℃升华，遇潮湿空气即产生大量白雾，所以还必须防止空气中的水蒸气进入，所以需要利用浓硫酸吸收空气中的水蒸气，则选择装置Ⅲ；

（4）由于氯化铝易水解，可发生如下反应：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，产生的氯化氢气体在空气中形成酸雾，从而产生大量白雾；

（5）由于氯化铝的熔点低，而装置中连接D和E的导气管太细，生成的无水氯化铝易凝固导致导气管堵塞，因此存在安全隐患；

（6）①四次实验中消耗氢氧化钠溶液的体积分别是22.60ml、22.05ml、21.95ml、22.00ml，这说明第一次实验中误差太大，舍去，则消耗氢氧化钠溶液体积的平均值是（22.05ml+21.95ml+22.00ml）÷3＝22.00ml，因此盐酸的浓度是（0.2000mol/L×22.00ml）÷20.00ml＝0.2200mol/L。

②a．开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡，滴定结束气泡消失，则导致消耗氢氧化钠溶液的体积增加，测定结果偏高；b．未用标准NaOH溶液润洗滴定管，相当于稀释，则导致消耗氢氧化钠溶液的体积增加，测定结果偏高；c．锥形瓶中加入待测盐酸后，再加少量水，不会影响测定结果；d．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出，溶质氯化氢减少，导致消耗氢氧化钠溶液的体积减少，测定结果偏小；e．滴定前锥形瓶用待测盐酸润洗，则导致消耗氢氧化钠溶液的体积增加，测定结果偏高；f．观察读数时，滴定前仰视，读数偏大，滴定后俯视读数偏小，则导致消耗氢氧化钠溶液的体积减少，测定结果偏小，答案选df。

【考点定位】本题主要是考查物质制备实验方案设计、性质实验探究以及中和滴定有关计算与误差分析

【名师点晴】解答综合性实验设计与评价题的基本流程

原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为：

（1）实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？

（2）所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。

（3）有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。

（4）有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。

（5）实验现象：自下而上，自左而右全面观察。

（6）实验结论：直接结论或导出结论。