Question

（本题16分）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                                    _________。
（2）氯化炉中Al₂O₃、C1₂和C反应的化学方程式是____________________________。
（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___________________________________________________。
（4）在升华器中加入铝粉的目的是_________________________________________。
（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                。
（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AlCl₄^－形式存在，则阳极的电极反应式为___________________________________。

Answer 1

（1）与C反应，提供反应所需的热量 （2分）
（2）Al₂O₃+3Cl₂+3C = 2AlCl₃+3CO （800 ℃）（3分）
（3）SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+2Cl^-  （3分） 
（4）将FeCl₃杂质还原成Fe除去 （2分）
（5）4 （3分）
（6）Al-3e^-＋4Cl^-= AlCl₄^-（3分）

试题分析：工艺流程题要弄清原料及成分、所要制备的产品，给出的已知条件也是常设问题的地方要十分注意。
（1）通入氧气的目的，通氧气后出来的产物就可以知道是和碳反应，除此以外就是反应放热为其它反应提供能量。
（2）根据箭头的指向，C被还原成CO，氯气被还原成AlCl₃，所以C+Al₂O₃+Cl₂→CO+AlCl₃
然后再利用氧化还原反应的配平方法进行配平。
（3）利用的是亚硫酸钠的还原性，氯气的氧化性，在溶液中亚硫酸根被氧化后生成硫酸根离子，氯气单质被还原后则是氯离子，写方程式时可以先写SO₂+ Cl₂→2Cl^—+SO₄^2—再根据电原子守恒和电荷守恒，在边补上水，右边补上氢离子，配平就可以了。
（4）由“升华器”处可知，要将铁元素除去，结合题意可知将FeCl₃杂质还原成Fe除去。
（5）由2（AlCl₃·6H₂O）转化成Al₂(OH)_nCl_(6-n)可知，
2×（27+35.5×3+6×18）×40%=27×2+17n+35.5×(6-n),求得n=4
（6）先写Al-3e- →AlCl₄^－,根椐原子守恒和电荷守恒补齐就行。