无水AlCl3可用作有机合成的催化剂.食品膨松剂等．工业制备无水AlCl3的流程如下:(1)氯化炉中通入O2的目的是与C反应.提供反应所需的热量．(2)氯化炉中Al2O3.Cl2和C反应的化学方程式是Al2O3+3Cl2+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlCl3+3CO．(3)氯化炉中导出的气体.通常用亚硫酸� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．无水AlCl₃可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等．工业制备无水AlCl₃的流程如下：

（1）氯化炉中通入O₂的目的是与C反应，提供反应所需的热量．
（2）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式是Al₂O₃+3Cl₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO．
（3）氯化炉中导出的气体，通常用亚硫酸钠溶液来吸收，请写出用Na₂SO₃溶液处理尾气时发生反应的离子方程式SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺；．
（4）在升华器中加入铝粉的目的是除去FeCl₃．
（5）用氯化铝晶体（AlCl₃•6H₂O）在HCl气中加热也能进行无水氯化铝的制备．但若实验条件控制不当，最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al₂（OH）_nCl_（6-n）]，且质量是原氯化铝晶体（AlCl₃•6H₂O）的40%，则可推算n的值为4．
（6）镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以AlCl${\;}_{4}^{-}$形式存在，则阳极的电极反应式为Al-3e^-+4Cl^-═AlCl₄^-．

分析（1）氯化炉中通入O₂，与碳反应放热，维持950℃的温度；
（2）根据工艺流程可知升华器中含有AlCl₃等，所以Al₂O₃、C1₂和C反应会生成A1C1₃，由冷凝器尾气可知还会生成CO；
（3）Cl₂有强氧化性，将SO₃^2-氧化为SO₄^2-，自身被还原为2C1^-；
（4）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，FeCl₃熔点、沸点较低，升华制备无水AlCl₃，应除去FeCl₃；
（5）根据碱式氯化铝是氯化铝晶体的40%，列式计算；
（6）镀铝电解池中，金属铝在阳极放电生成AlCl₄^-．

解答解：（1）氯化炉中通入O₂，与碳反应放热，维持950℃的温度；故答案为：与C反应，提供反应所需的热量；
（2）根据工艺流程可知氯化炉的产物，经冷却、升华可制备无水AlCl₃，说明氯化炉的产物中含有A1C1₃，冷凝器尾气含有CO，所以Al₂O₃、C1₂和C反应，生成A1C1₃和CO，反应方程式为A1₂O₃+3C1₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2A1C1₃+3CO，故答案为：A1₂O₃+3C1₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2A1C1₃+3CO；
（3）Cl₂有强氧化性，将SO₃^2-氧化为SO₄^2-，自身被还原为2C1^-．反应离子方程式为SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺，故答案为：SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺；
（4）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，FeCl₃熔点、沸点较低，升华制备无水AlCl₃，应除FeCl₃去．所以加入少量Al目的是除去FeCl₃，故答案为：除去FeCl₃；
（5）根据碱式氯化铝是氯化铝晶体的40%，列式241.5×40%=54+17n+213-35.5n，n=4；
故答案为：96%；
（6）镀铝电解池中，金属铝在阳极放电生成AlCl₄^-，Al-3e^-+4Cl^-═AlCl₄^-，故答案为：Al-3e^-+4Cl^-═AlCl₄^-．

点评本题考查化学方程式离子方程式的书写、物质的分离和提纯、纯度等，题目难度适中，注意将AlCl₃•6H₂O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水．

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