Question

【題目】某校課外探究小組欲在實驗室條件下制取少量純凈的無水氯化鋁。查閱到以下資料：無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，常壓下在177.8 ℃升華，遇潮濕空氣即產生大量白霧。用于有機合成和石油工業的催化劑，以及用于處理潤滑油等。他們設計了以下裝置，請結合題意回答問題：

（1）A裝置中發生反應的化學方程式為：_________________________

（2）裝置B的作用是__________________________

（3）請給標記為F的實線方框選擇合適的裝置_______

（4）AlCl3遇潮濕空氣即產生大量白霧的原因是_________________(結合化學方程式說明)。

（5）制備反應會因鹽酸濃度下降而停止，為測定反應殘余液中鹽酸的濃度，該小組同學提出酸堿中和滴定法測定方案。方案如下：首先準確量取殘余清液稀釋一定的倍數后作為試樣，平行做了4次滴定。實驗中所用NaOH溶液濃度為0.2000 mol·L-1，以下是實驗記錄與數據處理(不考慮NaOH與殘液中其他成分的反應)。

①若本實驗需要NaOH標準溶液80mL，則配制該標準溶液需要用到玻璃儀器有玻璃棒，燒杯_______

②經計算，該次滴定測的試樣中鹽酸濃度為_______________mol·L-1。

③在本實驗的滴定過程中，下列操作會使實驗結果偏小的是___________(填寫序號)。

A．開始滴定時滴定管尖嘴處留有氣泡，滴定結束氣泡消失

B．未用標準NaOH溶液潤洗滴定管

C．錐形瓶中加入待測鹽酸后，再加少量水

D．錐形瓶在滴定時劇烈搖動，有少量液體濺出

e.滴定前錐形瓶用待測鹽酸潤洗

f.觀察讀數時，滴定前仰視，滴定后俯視

Answer 1

【答案】（1）MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

（2）除去氯氣中混有的氯化氫氣體

（3）Ⅲ（4）氯化鋁易水解，發生如下反應：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，產生的氯化氫氣體在空氣中形成酸霧

（5）①膠頭滴管 100mL容量瓶 ②0.2200(保留4位有效數字) ③ d f

【解析】

試題分析：（1）A裝置原來制備氯氣，其中發生反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。

（2）濃鹽酸易揮發，生成的氯氣中含有氯化氫氣體會干擾后續的反應，所以裝置B的作用是除去氯氣中混有的氯化氫氣體；

（3）氯氣有毒，需要尾氣處理，一般用氫氧化鈉溶液。又因為無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，常壓下在177.8℃升華，遇潮濕空氣即產生大量白霧，所以還必須防止空氣中的水蒸氣進入，所以需要利用濃硫酸吸收空氣中的水蒸氣，則選擇裝置Ⅲ；

（4）由于氯化鋁易水解，可發生如下反應：AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，產生的氯化氫氣體在空氣中形成酸霧，從而產生大量白霧；

（5）①本實驗需要NaOH標準溶液80mL，則配制該標準溶液需要用到玻璃儀器有玻璃棒，燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶；

②四次實驗中消耗氫氧化鈉溶液的體積分別是22.60ml、21.99ml、22.01ml、22.00ml，這說明第一次實驗中誤差太大，舍去，則消耗氫氧化鈉溶液體積的平均值是（21.99ml+22.01ml+22.00ml）÷3＝22.00ml，因此鹽酸的濃度是（0.2000mol/L×22.00ml）÷20.00ml＝0.2200mol/L。

③a．開始滴定時滴定管尖嘴處留有氣泡，滴定結束氣泡消失，則導致消耗氫氧化鈉溶液的體積增加，測定結果偏高；b．未用標準NaOH溶液潤洗滴定管，相當于稀釋，則導致消耗氫氧化鈉溶液的體積增加，測定結果偏高；c．錐形瓶中加入待測鹽酸后，再加少量水，不會影響測定結果；d．錐形瓶在滴定時劇烈搖動，有少量液體濺出，溶質氯化氫減少，導致消耗氫氧化鈉溶液的體積減少，測定結果偏小；e．滴定前錐形瓶用待測鹽酸潤洗，則導致消耗氫氧化鈉溶液的體積增加，測定結果偏高；f．觀察讀數時，滴定前仰視，讀數偏大，滴定后俯視讀數偏小，則導致消耗氫氧化鈉溶液的體積減少，測定結果偏小，答案選df。