Question

【題目】無水AlCl3是一種重要的化工原料．某課外探究小組嘗試制取無水AlCl3 ， 查閱資料獲得下列信息：無水AlCl3在178℃升華，極易潮解，遇水蒸氣產生白色煙霧．
探究一 無水AlCl3的實驗室制備
利用如圖裝置，用干燥、純凈的氯氣在加熱條件下與鋁粉（已除去氧化膜）反應制取無水AlCl3 ． 供選擇的藥品：①鋁粉 ②濃硫酸 ③稀鹽酸 ④飽和食鹽水 ⑤二氧化錳粉末 ⑥無水氯化鈣 ⑦稀硫酸 ⑧濃鹽酸 ⑨氫氧化鈉溶液

（1）寫出裝置A燒瓶中發生的反應方程式 ．
（2）實驗開始前，先檢查裝置氣密性，后裝入藥品，接下來的步驟依次是（填序號）
a．加熱D中硬質玻璃管 b．往A燒瓶中加入液體 c．點燃A中的酒精燈
（3）寫出無水AlCl3與水蒸氣反應的化學方程式 ．
探究二 無水AlCl3的含量測定及結果分析
取D中反應后所得固體2.0g，與足量氫氧化鈉溶液反應，測定生成氣體的體積（體積均換算成標準狀況），重復測定三次，數據如表：

	第一次實驗	第二次實驗	第三次實驗
D中固體用量	2.0g	2.0g	2.0g
氫氣的體積	334.5mL	336.0mL	337.5mL

（4）根據表中數據，計算所得固體中無水AlCl3的質量分數 ．
（5）有同學認為測得的無水AlCl3的質量分數偏低，你認為可能的原因有：（填序號）
①制備的氯氣不足，②固體和氣體無法充分接觸，③無水AlCl3發生升華，造成損失．

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O
（2）bca
（3）AlCl3+3H2O（g）=Al（OH）3+3HCl
（4）86.5%
（5）①②③
【解析】解：（1）實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制氯氣的反應方程式為MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O，所以答案是：MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）實驗開始前，先檢查裝置氣密性，然后裝入藥品，接下來先添加濃鹽酸再加熱A中酒精燈，待硬質玻璃管中充滿黃綠色氣體后再加熱D裝置，正確操作順序為bca，所以答案是：bca；（3）無水氯化鋁遇水蒸汽，Al3+的水解在受熱條件下反應快速進行，反應方程式為AlCl3+3H2O（g）=Al（OH）3+3HCl，所以答案是：AlCl3+3H2O（g）=Al（OH）3+3HCl；（4）三次實驗收集到的氫氣平均值為（334.5mL+336.0mL+337.5mL）÷3=336.0mL，氫氣的物質的量為 =0.015mol，根據2Al～3H2 ， 可知鋁的物質的量為 =0.01mol，質量為0.01mol×27g/mol=0.27g，氯化鋁的質量分數為 =86.5%，故答案：86.5%；（5）氯氣量不足，部分鋁未反應生成氯化鋁，可導致氯化鋁含量偏低；固體和氣體無法充分接觸，部分鋁粉未被氯氣氧化，混有鋁，導致氯化鋁含量偏低；有少量氯化鋁升華，也能導致氯化鋁含量偏低；所以答案是：①②③．