无水AlCl
3是一种重要的化工原料。某课外活动小组尝试制取无水AlCl
3并进行相关探究。
资料信息:无水AlCl
3在178℃升华,极易潮解,遇到潮湿空气会产生白色烟雾。
(探究一)无水AlCl
3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AlCl
3。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。
(1)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AlCl
3遇到潮湿空气发生反应的化学方程式__________。
(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:
(4)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H
2SO
4、NaCl固体、MnO
2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
|
(探究三)无水AlCl
3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
|
(6)根据表中数据,计算所得固体中无水AlCl
3的质量分数_________。
(7)有人认为D中制得无水AlCl
3的质量分数偏低,可能的一种原因是__________。