Question

【题目】无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等，工业上由铝土矿（主要成分是Al2O3和Fe2O3 ， 还含有少量的SiO2 ）和石油焦（主要成分是C）为原料制备无水AlCl3：2Al2O3+6Cl2═4AlCl3+3O2
回答以下问题：
（1）加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3+C+Cl2 AlCl3+X↑，设计实验确定气体X的成分： ．
（2）在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2 ， 从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物．该反应的化学方程式为 ．
（3）为测定制得的无水AlCl3产品（含FeCl3杂质）的纯度，称取16.25g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，残留固体质量为0.32g．
①过程涉及的离子方程式、 ．
②AlCl3产品的纯度为 ．

Answer 1

【答案】
（1）气体X可能为CO、CO2或两者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO2 ， 如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO
（2）Al+3FeCl3 AlCl3+3FeCl2
（3）Fe3++3OH﹣═Fe（OH）3↓；Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O；96%
【解析】解：（1.）从Al2O3+C+Cl2 AlCl3+X↑可以看出X为CO、CO2或两者的混合物，确定气体X的成分，就是检验CO、CO2的存在，检验方法为：气体X可能为CO、CO2或两者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO2 ， 如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO，
所以答案是：气体X可能为CO、CO2或两者的混合物，将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末，如溶液变浑浊，则X中存在CO2 ， 如黑色CuO粉末变成红色粉末，则X中存在CO；
（2.）铝将氯化铁还原为氯化亚铁，反应的化学方程式为：Al+3FeCl3 AlCl3+3FeCl2 ， 所以答案是：Al+3FeCl3 AlCl3+3FeCl2；
（3.）①该制取过程中涉及的离子方程式有AlCl3与过量的NaOH溶液的反应和FeCl3与NaOH溶液的反应，反应的离子方程式为：Fe3++3OH﹣═Fe（OH）3↓；Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O，
所以答案是：Fe3++3OH﹣═Fe（OH）3↓；Al3++4OH﹣═AlO2﹣+2H2O；
②0.32 g残留固体质量是Fe2O3 ， 则铁离子的物质的量为：n（Fe3+）=0.004 mol，氯化铁的质量为：m（FeCl3）=162.5g/mol×0.004mol=0.65 g，混合物中氯化铝的质量为：m（AlCl3）=16.25g﹣0.65g=15.6 g，所以AlCl3产品的纯度为： ×100%=96%，
所以答案是：96%．