Question

16．无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上以铝土矿（Al₂O₃、Fe₂O₃）为原料制备无水AlCl₃的工艺流程如下．

（1）为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是加入焦炭消耗反应生成的氧气，使平衡向正反应方向移动．
（2）用Na₂SO₃溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl₂，此反应的离子方程式为SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺．
（3）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是除去FeCl₃．

Answer 1

分析 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，A1C1₃为共价化合物，升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，FeCl₃熔点、沸点较高，升华制备无水AlCl₃，加入少量Al目的是除去FeCl₃，以此解答该题．

解答 解：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，A1C1₃为共价化合物，升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，FeCl₃熔点、沸点较高，升华制备无水AlCl₃，加入少量Al目的是除去FeCl₃，
（1）在一定条件下氧化铝与氯气反应生成氯化铝和氧气，加入焦炭，氧气和碳反应生成CO而消耗氧气，有利于平衡正向移动，
故答案为：加入焦炭消耗反应生成的氧气，使平衡向正反应方向移动；
（2）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⁺；
（3）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．

点评 本题考查学生对于工艺流程原理的理解、对操作与实验条件控制的理解等，涉及常用化学用语书写、分离提纯等，需要学生具备扎实的基础与综合运用能力，难度中等．