Question

6．利用廢鋁箔（主要成分為Al、少量的Fe、Si等）既可制取有機合成催化劑AlBr₃又可制取凈水劑硫酸鋁晶體[A1₂（SO₄）₃•18H₂O]．
實驗室制取無色的無水AlBr₃（熔點：97.5℃，沸點：263.3～265℃）可用如圖所示裝置，主要實驗步驟如下：
步驟l．將鋁箔剪碎，用CCl₄浸泡片刻，干燥，然后投入到燒瓶6中．
步驟2．從導管口7導入氮氣，同時打開導管口l和4放空，一段時間后關閉導管口7和1；導管口4接裝有五氧化二磷的干燥管．
步驟3．從滴液漏斗滴入一定量的液溴于燒瓶6中，并保證燒瓶6中鋁過剩．
步驟4．加熱燒瓶6，回流一定時間．
步驟5．將氮氣的流動方向改為從導管口4到導管口l．將裝有五氧化二磷的干燥管與導管口1連接，將燒瓶6加熱至270℃左右，使溴化鋁蒸餾進入收集器2．
步驟6．蒸餾完畢時，在繼續(xù)通入氮氣的情況下，將收集器2從3處拆下，并立即封閉3處．
（1）步驟l中，鋁箔用CCl₄浸泡的目的是除去鋁箔表面的油脂等有機物．
（2）步驟2操作中，通氮氣的目的是排出裝置中含有水蒸氣的空氣．
（3）步驟3中，該實驗要保證燒瓶中鋁箔過剩，其目的是保證溴完全反應，防止溴過量混入溴化鋁中．
（4）鋁與液溴反應的化學方程式為2Al+3Br₂=2AlBr₃．
（5）步驟4依據何種現(xiàn)象判斷可以停止回流操作當5的管中回流液呈無色或燒瓶6中物質呈無色．
（6）步驟5需打開導管口l和4，并從4通入N₂的目的是將溴化鋁蒸汽導入裝置2中并冷凝得到溴化鋁．

Answer 1

分析 （1）鋁箔表面會有油污，根據相似相溶原理知，有機溶質易溶于有機溶劑；
（2）溴化鋁易水解生成氫氧化鋁和HBr；
（3）實驗利用蒸餾方法得到溴化鋁，如果溴過量，溴易混入溴化鋁中；
（4）鋁和溴反應生成溴化鋁；
（5）溴完全反應后，5的管中回流液呈無色或燒瓶6中物質呈無色；
（6）將溴化鋁蒸汽導入裝置2中并冷凝得到溴化鋁．

解答 解：（1）鋁箔表面易沾有油脂，根據相似相溶原理知，有機溶質易溶于有機溶劑，所以用四氯化碳除去鋁箔表面的油脂，故答案為：除去鋁箔表面的油脂等有機物；
（2）溴化鋁易水解生成氫氧化鋁和HBr，為防止溴化物在空氣中的水蒸氣中水解，用氮氣將水蒸氣排出，故答案為：排出裝置中含有水蒸氣的空氣；
（3）實驗利用蒸餾方法得到溴化鋁，如果溴過量，溴易混入溴化鋁中，所以為保證液溴完全反應，該實驗要保證燒瓶中鋁箔過剩，
故答案為：保證溴完全反應，防止溴過量混入溴化鋁中；
（4）鋁和溴反應生成溴化鋁，根據反應物、生成物書寫方程式為2Al+3Br₂=2AlBr₃，故答案為：2Al+3Br₂=2AlBr₃；
（5）當5的管中回流液呈無色或燒瓶6中物質呈無色，說明溴恰好完全反應，則可以停止回流，
故答案為：當5的管中回流液呈無色或燒瓶6中物質呈無色；
（6）步驟5需打開導管口l和4，利用壓強差將溴化鋁蒸汽導入裝置2并冷凝得到溴化鋁，故答案為：將溴化鋁蒸汽導入裝置2中并冷凝得到溴化鋁．

點評 本題考查制備實驗方案設計，側重考查學生對實驗操作的分析評價，是對學生綜合能力的考查，難度中等．