Question

【題目】氯氣在工業上有著重要的用途，某興趣小組在實驗室中模擬工業上用氯氣制備無水氯化鋁（無水AlCl3（183℃升華）遇潮濕空氣即產生大量白霧）．可用下列裝置制備．

（1）裝置B中盛放_____溶液，其作用是_____．F中的是_____溶液，其作用是_____．用一件儀器裝填適當試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_____．

（2）裝置A實驗開始時，先檢查裝置氣密性，接下來的操作依次是_____（填序號）．

A．往燒瓶中加入MnO2粉末 B．加熱 C．往燒瓶中加入濃鹽酸

（3）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，探究小組同學提出很多實驗方案，其中方案之一為讓殘留的液體與足量Zn反應，測量生成的H2體積．裝置如右圖所示（夾持器具已略去）．

①使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將_____轉移到_____中．

②反應完畢，每間隔1分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小，直至不變．氣體體積逐次減小的原因是_____（排除儀器和實驗操作的影響因素）。

Answer 1

【答案】 飽和食鹽水 除去氯化氫氣體 濃硫酸 防止G中的水蒸氣進入E中 堿石灰 ABC 鋅粒 殘清液 氣體未冷卻至室溫

【解析】由已知結合實驗裝置圖可知，該實驗中用濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯氣，會含有氯化氫、水等雜質，須先用飽和食鹽水除氯化氫，再用濃硫酸干燥，氯氣與鋁反應制得氯化鋁，用氫氧化鈉吸收反應后尾氣中的氯氣，因為無水氯化鋁遇潮濕空氣即產生大量白霧，為防止氯化鋁與氫氧化鈉溶液中的水蒸氣反應，所以在收集瓶和尾氣吸收裝置之間增加干燥裝置F。

（1）由上述分析知，裝置B中盛放飽和食鹽水，目的是為了除去Cl2中混有的HCl氣體；因為氯化鋁易發生水解，故F的作用應該是防止G中的水蒸氣進入E裝置，所以F裝置中應放濃硫酸，而G是吸收反應剩余的氯氣，所以可加入堿石灰來代替F和G的作用。

（2）裝置A中用濃鹽酸與二氧化錳反應制取氯氣，先檢查裝置氣密性，然后往燒瓶中加入MnO2粉末，再從分液漏斗往燒瓶中加入濃鹽酸，最后加熱，所以操作順序為ABC。

（3）①因為要測定反應殘余液中鹽酸的濃度，所以使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應，需保證鹽酸反應完全，應將鋅粒加入殘余清液中；②反應完畢后，每間隔1分鐘讀取氣體體積，氣體體積逐漸減小的原因是：該反應放熱，氣體未冷卻至室溫，當冷卻到室溫后，氣體體積就不再改變。