Question

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）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0.2000 mol·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)。

①若本实验需要NaOH标准溶液80mL，则配制该标准溶液需要用到玻璃仪器有玻璃棒，烧杯_______

②经计算，该次滴定测的试样中盐酸浓度为_______________mol·L^-1。

③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）①胶头滴管 100mL容量瓶 ②0.2200(保留4位有效数字) ③ d f

【解析】

试题分析：（1）A装置原来制备氯气，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）①本实验需要NaOH标准溶液80mL，则配制该标准溶液需要用到玻璃仪器有玻璃棒，烧杯、胶头滴管、100mL容量瓶；

②四次实验中消耗氢氧化钠溶液的体积分别是22.60ml、21.99ml、22.01ml、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（21.99ml+22.01ml+22.00ml）÷3＝22.00ml，因此盐酸的浓度是（0.2000mol/L×22.00ml）÷20.00ml＝0.2200mol/L。

③a．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：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