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）SO32-+Cl2+H2O=SO42-+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）

【解析】

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—+SO42—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。

考点：氧化还原反应、离子反应方程式书写、电化学、与守恒法有关的计算。