摘要:20.无水AlCl3可用作有机合成的催化剂.食品膨松剂等.工业上制备无水AlCl3的方法是:将一定粒度的铝土矿(主要成分是A12O3和Fe2O3)和石油焦按一定配比投入焙烧炉中加热至800℃.再将焙烧过的物料投入到氯化炉中.然后通入Cl2和O2.于950℃在石油焦还原剂的存在下.Al2O3跟Cl2反应.生成气态的AlCl3经冷却后得到氯化铝粗产品(杂质的成分是FeCl3).尾气中含有大量CO和少量Cl2.用碱液或Na2SO4溶液除去Cl2.并回收CO.精制AlCI3粗产品一般用升华法.在升华器内.加入NaCl固体.同时加入少量某种物质X.将FeCl3杂质还原成Fe作为废渣除去.再经升华就得到精制的AlCl3.回答下列问题: (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)用Na2SO3溶液处理尾气时发生反应的离子方程式是 . (4)精制AlCl3粗产品时.需加入少量物质X.X可能是下列物质中的 .(填 字母) A.FeCl2固体 B.Fe粉 C.Al粉 (5)精制无水AlCl3合格品中.AlCl3的质量分数不得低于96%.现称取16.25g精制后的无水 AlCl3样品.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.其残留固体质量为0.16g.试计算该样品中AlCl3的质量分数.

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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)已知:C(s)+
1
2
O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ/mol,2Fe(s)+
3
2
O2(g)═Fe2O3(s)△H=-822.1kJ/mol
请写出C还原Fe2O3生成CO的热化学方程式
3C(s)+Fe2O3(s)═3CO(g)+2Fe(s)△H=+490.6kJ/mol
3C(s)+Fe2O3(s)═3CO(g)+2Fe(s)△H=+490.6kJ/mol

(2)反应2CO+O22CO2的平衡常数为K1;反应4Fe+3O22Fe2O3的平衡常数K2,则反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2的平衡常数K与K1、K2的关系式
K=
K
3
1
K2
K=
K
3
1
K2

(3)高温下,氧化铁能跟碳发生下列反应:
①Fe2O3+3C
 高温 
.
 
2Fe+3CO ②Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2若反应产生的气体是CO2和CO,则
n(C)
n(Fe2O3)
的取值范围是
1.5<
n(C)
n(Fe2O3)
<3
1.5<
n(C)
n(Fe2O3)
<3

(4)氯化炉中生成的气体,通常用碱性的亚硫酸钠溶液来吸收,请用离子方程式分析亚硫酸钠溶液呈碱性的原因
SO32-+H2OHSO3-+OH-
SO32-+H2OHSO3-+OH-

(5)氯化炉中发生:3Cl2(g)+3C(s)+Al2O3(s)2AlCl3(g)+3CO(g)△H>0,欲提高金属铝的氯化效果,不可采取的措施是
①⑤
①⑤
(填序号):
①增加C的量 ②多通入Cl2③升高温度 ④移走部分AlCl3(g) ⑤使用合适的催化剂工业上还常采用向氯化炉中通入O2的方法,其目的是
与C或CO反应,提供反应所需的热量
与C或CO反应,提供反应所需的热量

(6)沉淀分析法一般规定:溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10-5mol/L时,可认为已沉淀完全.现向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水,当Fe3+完全沉淀时,测定c(Al3+)=0.2mol/L.此时所得沉淀中
(填“是”或“否”)含有Al(OH)3.(已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.1×10-33).
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