题目内容

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）AlCl₃是晶体．
（2）化炉中Al₂O₃、C1₂和C反应的化学方程式是．
（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，写出此反应的离子方程式是．
（4）华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是．
（5）为测定无水AlCl₃产品的纯度，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0.32g．　则AlCl₃产品的纯度为__．

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，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 $\text{[math]}$ 2A1C1₃+3CO，故答案为：A1₂O₃+3C1₂+3C $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，解得，m=0.65g，
所以AlCl₃产品的纯度为 $\text{[math]}$ ×100%=96%，
故答案为：96%．
分析：（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．
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．