题目
无水AlCl3是一种重要的化工原料。某课外活动小组尝试制取无水AlCl3并进行相关探究。
资料信息:无水AlCl3在178℃升华,极易潮解,遇到潮湿空气会产生白色烟雾。
(1)
(探究一)无水AlCl3的实验室制备
利用下图装置,用干燥、纯净的氯气在加热条件下与纯铝粉反应制取无水AlCl3。供选择的药品:①铝粉②浓硫酸③稀盐酸④饱和食盐水⑤二氧化锰粉末⑥无水氯化钙⑦稀硫酸⑧浓盐酸⑨氢氧化钠溶液。
写出装置A发生的反应方程式。
(2)
装置E需用到上述供选药品中的(填数字序号),装置F的作用是。
(3)
写出无水AlCl3遇到潮湿空气发生反应的化学方程式。
(4)
(探究二)离子浓度对氯气制备的影响
探究二氧化锰粉末和浓盐酸的反应随着盐酸的浓度降低,反应会停止的原因:
提出假设:假设1.Cl-浓度降低影响氯气的生成;假设2.。
(5)
设计实验方案:(限选试剂:浓H2SO4、NaCl固体、MnO2固体、稀盐酸)
步骤
实验操作
预测现象和结论
①
往不再产生氯气的装置中,加入继续加热
若有黄绿色气体生成,则假设1成立
②
若有黄绿色气体生成,则假设2成立
(6)
(探究三)无水AlCl3的含量测定及结果分析
取D中反应后所得固体2.0g,与足量氢氧化钠溶液反应,测定生成气体的体积(体积均换算成标准状况),重复测定三次,数据如下:
第一次实验
第二次实验
第三次实验
D中固体用量
2.0g
2.0g
2.0g
氢气的体积
334.5mL
336.0mL
337.5mL
根据表中数据,计算所得固体中无水AlCl3的质量分数。
(7)
有人认为D中制得无水AlCl3的质量分数偏低,可能的一种原因是。
答案: 【1】MnO2+4HCl Δ__ MnCl2+Cl2↑+2H2O
【1】⑥【2】吸收多余的氯气以免污染空气
【1】AlCl3+3H2O=Al(OH)3+3HCl
【1】H+浓度降低影响氯气的生成
【1】NaCl固体【2】往不再产生氯气的装置中,加入浓H2SO4,继续加热
【1】86.5%
【1】制备的氯气不足(或固体和气体无法充分接触;无水AlCl3发生升华,造成损失等)