无水AlCl3可用作有机合成的催化剂.食品膨松剂等．工业上由铝土矿(主要成分是A12O3和Fe2O3)和石油焦按如图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl3．(1)氯化铝在加热条件下易升华.气态氯化铝的化学式为Al2Cl6.每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构.则AlCl3是分子晶体.其结构式为．(2)氯化炉中Al2O3.Cl2和C反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．无水AlCl₃可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等．工业上由铝土矿（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）按如图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl₃．

（1）氯化铝在加热条件下易升华，气态氯化铝的化学式为Al₂Cl₆，每种元素的原子最外层均达到8电子稳定结构，则AlCl₃是分子晶体，其结构式为

．
（2）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式是A1₂O₃+3C1₂+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 2A1C1₃+3CO．
（3）冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl₂，需用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，此反应的离子方程式为：SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺．
（4）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是：除去FeCl₃．
（5）AlCl₃产品中Fe元素含量直接影响其品质，为测定产品中Fe元素的含量，现称取16.25g无水AlCl₃产品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重残留固体质量为0.32g．则产品中Fe元素的含量为：96%．

分析流程分析可知铝土矿（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦在焙烧炉中高温加热反应，得到混合物在氯化炉中高温反应生成氯化铝和一氧化碳，冷却后得到氯化铝固体，升华器中加入铝还原氯化铁，加入氯化钠在升华器中使氯化铝易升华，冷却得到固体氯化铝，
（1）根据工艺流程最后升华制备无水AlCl₃，说明AlCl₃沸点很低，应为分子晶体；
（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）制备无水AlCl₃含有杂质FeCl₃，残留固体质量为0.32g为Fe₂O₃，根据铁原子守恒计算FeCl₃质量，进而计算出AlCl₃的质量，再根据产品的纯度定义计算．

解答解：（1）根据工艺流程最后升华制备无水AlCl₃，说明AlCl₃沸点很低，应为分子晶体，结构式为：，故答案为：分子；；
（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）根据铁原子守恒，令含有杂质FeCl₃质量为mg，则
Fe₂O₃～～～～～2FeCl₃
160 325
0.32g mg
所以 $\frac{0.32g}{160}$=$\frac{mg}{325}$，解得，m=0.65g，
所以AlCl₃产品的纯度为$\frac{16.25g-0.65g}{16.25g}$×100%=96%，
故答案为：96%．

点评本题考查了考生对自己存储的知识，进行分解、迁移转换、重组，使问题得到解决的应用能力，体现出化学是真实的．能够通过对生产、生活和科学实验中化学现象以及相关数据和图形等的观察，获取有关的感性知识和印象，并运用分析、比较、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力．

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①在1个晶胞中，X离子的数目为4．
②该化合物的化学式为ZnS．
（2）在Y的氢化物分子中，Y原子轨道的杂化类型是sp³．
（3）Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于Y的氢化物，其原因是水分子与乙醇分子间能形成氢键．
（4）Y 与Z 可形成YZ₄^2-
①YZ₄^2-的空间构型为正四面体．
②写出一种与YZ₄^2-互为等电子体的分子的化学式：CCl₄或SiCl₄．
（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X（NH₃）₄]Cl₂，1mol该配合物中含有σ键的数目为16N_A．

9．下列物质间分子间作用力最大的是（　　）

I₂

Br₂

Cl₂

F₂

6．实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气，反应中二氧化锰被还原为MnCl₂．根据要求回答下列问题．

（1）A、B、C三套装置中，应选用的装置是B（选填“A”、“B”、“C”）；
（2）写出实验室用上述方法制取氯气的化学方程式MnO₂+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O
（3）为了防止氯气污染环境，图中所示的溶液甲为氢氧化钠溶液，在该溶液中发生反应的化学方程式2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O．
（4）利用该原理和装置制得的氯气往往含有HCl和H₂O杂质，其中含有的HCl杂质可用饱和食盐水除去．

13．按要求完成下列化学方程式或离子方程式．
（l）过氧化钠用于呼吸面具中，发生反应的化学方程式：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（2）与化合物反应中氯气只作氧化剂的化学方程式：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2FeCl₃．
（3）金属阳离子作氧化剂的离子方程式：2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺．

3．在温度t₁和t₂下，X₂（g）和 H₂反应生成HX的平衡常数如表：

化学方程式	K （t₁）	K （t₂）
F₂+H₂?2HF	1.8×10³⁶	1.9×10³²
Cl₂+H₂?2HCl	9.7×10¹²	4.2×10¹¹
Br₂+H₂?2HBr	5.6×10⁷	9.3×10⁶
I₂+H₂?2HI	43	34

（1）已知t₂＞t₁，HX的生成反应是放热反应（填“吸热”或“放热”）．
（2）HX的电子式是

．
（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是HF＞HCl＞HBr＞HI．
（4）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，ad．
a．在相同条件下，平衡时X₂的转化率逐渐降低
b．X₂与H₂反应的剧烈程度逐渐减弱
c．HX的还原性逐渐减弱
d．HX的稳定性逐渐减弱．

10．设N_A 表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）

	A．	常温常压下，11.2 L Cl₂所含有的原子数目为N_A
	B．	9克 H₂O所含有的氢原子数目为N_A
	C．	在同温同压时，1mol任何气体的体积都相同且均约为22.4L
	D．	0.1 molCH₄分子含有的原子数目为 N_A

7．在下列反应中，盐酸既表现还原性又表现酸性的是（　　）

	A．	NaOH+HCl═NaCl+H₂O		B．	MnO₂+4HCl（浓）═MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑
	C．	Fe+2HCl═FeCl₂+H₂↑		D．	CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

8．下列叙述正确的是（　　）

	A．	酸性：HClO₄＞H₂SO₄＞H₃PO₄		B．	原子半径：Cl＞S＞O
	C．	稳定性：HBr＞HCl＞HF		D．	金属性：Al＞Mg＞Na

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