Question

【題目】Ⅰ. 無水氯化鋁是白色晶體，易吸收水分，在178℃升華，裝有無水氯化鋁的試劑瓶久置于潮濕空氣中，會自動爆炸并產(chǎn)生大量白霧．氯化鋁常作為有機(jī)合成和石油工業(yè)的催化劑，并用于處理潤滑油等．工業(yè)上由金屬鋁和氯氣作用或由無水氯化氫氣體與熔融金屬鋁作用制得．

某課外興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中，通過下圖裝置制取少量純凈的無水氯化鋁．

（1）A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________；

（2）B、C裝置中應(yīng)盛放的試劑分別為______、______；

（3）從A裝置導(dǎo)出的氣體若不經(jīng)過B、C裝置而直接進(jìn)入D管，對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的不良后果是___．

（4）F裝置所起的作用______．

Ⅱ. 有一無色溶液，其中可能含有Fe3+、Al3+、Fe2+、Mg2+、Cu2+、NH4+、K+、CO32﹣、SO42﹣等離子的幾種，為分析其成分，取此溶液分別進(jìn)行了四個實(shí)驗(yàn)，其操作和有關(guān)現(xiàn)象如下圖1所示：

（1）在原溶液中一定存在的離子有______；

（2）第③實(shí)驗(yàn)中，若取原溶液100mL，滴加NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5molL﹣1 ，且生成沉淀的量與加入NaOH 的量如圖2所示，則該溶液中所含陽離子的濃度為_____molL﹣1．

Answer 1

【答案】 MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2 ↑+2H2O 飽和食鹽水 濃硫酸　； 爆炸（未經(jīng)除去的氯化氫和水蒸氣隨氯氣進(jìn)入D中和鋁能反應(yīng)生成氫氣，氫氣和氯氣混合會發(fā)生爆炸　氯化鋁遇水蒸氣會自動爆炸）． 吸收多余的氯氣，防止污染環(huán)境；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入 Al3+、Mg2+、SO42﹣ c（Al3+）=0.5 molL-1；c（Mg2+）=0.2 molL-1

【解析】Ⅰ.（1）濃鹽酸和二氧化錳在加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯化錳、氯氣、水，反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2 ↑+2H2O；（2）濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以混合氣體中含有氯化氫，氯化氫極易溶于水，氯氣難溶于飽和食鹽水，所以選飽和食鹽水除去氯化氫；因題中要求制取純凈的無水AlCl3，所以要除去氯氣中混有的水蒸氣，且不引進(jìn)新的雜質(zhì)、氯氣也和該物質(zhì)不反應(yīng)，所以選濃硫酸；（3）因濃鹽酸具有揮發(fā)性，反應(yīng)生成物中有水，在加熱條件下變成水蒸汽，所以混合氣體中的成分是氯化氫、水蒸氣、氯氣；氯化氫和鋁能反應(yīng)生成氫氣，氫氣和氯氣混合會發(fā)生爆炸；（4）氯氣有毒，污染環(huán)境，所以不能排空；堿石灰的成分是氧化鈣和氫氧化鈉，氯氣和氧化鈣、氫氧化鈉能反應(yīng)達(dá)到，所以可用堿石灰處理尾氣；空氣中有水蒸氣，堿石灰還能吸收水蒸氣，所以可作干燥劑；

Ⅱ. （1）根據(jù)題干信息“無色溶液”可以判定，一定沒有有色離子：Fe3+、Fe2+、Cu2+；由①焰色反應(yīng)可知一定沒有K+；②中加稀鹽酸和氯化鋇溶液仍有沉淀，可知一定存在SO42﹣；③可以推斷一定含有Mg2+。由于Mg2+和 CO32- 不能共存，所以一定沒有 CO32-；④中得到無色無味的氣體，可以判定一定沒有NH4+； 綜合以上分析，一定存在的離子為Al3+、Mg2+、SO42﹣； （2）由圖中信息，加入VmL0.5molL-1NaOH溶液，沉淀達(dá)到最多，再滴加100mLNaOH溶液后，沉淀部分溶解，可知0.07mol沉淀為Mg（OH）2和Al（OH）3的混物，其中c（Al3+）=c（OH-）=0.5mol/L×0.1L=0.05mol，故c（Al3+）=0.05mol÷0.1L=0.5 molL-1；根據(jù)n[Mg(OH)2]+n[Al(OH)3]=0.07mol，可以得到n[Mg(OH)2]=0.02mol，c（Mg2+）=0.02mol÷0.01L=0.2 molL-1。