题目内容

12．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（A12O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如下．

（1）氯化炉中A12O3、C12和C反应的化学方程式为A12O3+3C12+3C$\frac{\underline{\;950℃\;}}{\;}$2A1C13+3CO．
（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为SO32-+C12+H2O=SO42-+2C1-+2H+，在标准状况下，吸收112L Cl2需要5 molNa2SO3
（3）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中，最后一步是由AlCl3•6H2O脱去结晶水制备无水AlCl3，实现这一步的操作方法是在在干燥HCl气流中加热 （填试剂）中加热．
（4）工业上铝土矿经提纯后可冶炼铝，写出在950-970℃和冰晶石作用下进行电解制铝反应的化学方程式2A12O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{950-970℃Na_{3}AlF_{6}}$4Al+3O2↑．

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，
（1）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；
（2）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为C1-，结合反应的方程式计算消耗Na2SO3的物质的量；
（3）氯化铝溶液发生水解，将AlCl3•6H2O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水；
（4）氧化铝在950-970℃和Na3AlF6作用下进行电解生成铝和氧气．

解答 解：（1）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$\frac{\underline{\;950℃\;}}{\;}$2A1C13+3CO，
故答案为：A12O3+3C12+3C$\frac{\underline{\;950℃\;}}{\;}$2A1C13+3CO；
（2）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为2C1-．反应离子方程式为SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+，
在标准状况下，112L Cl2的物质的量为$\frac{112L}{22.4L/mol}$=5mol，则由方程式可知应消耗5molNa2SO3，
故答案为：SO32-+C12+H2O=SO42-+2C1-+2H+；5；
（3）氯化铝溶液发生水解，将AlCl3•6H2O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水，
故答案为：在干燥HCl气流中加热；
（4）氧化铝在950-970℃和Na3AlF6作用下进行电解生成铝和氧气，电解反应方程式为：2A12O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{950-970℃Na_{3}AlF_{6}}$4Al+3O2↑，
故答案为：2A12O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;电解\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;\;}}{950-970℃Na_{3}AlF_{6}}$4Al+3O2↑．

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、计算、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．

练习册系列答案
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2．等质量的 SO2 和 SO3 相比较，下列结论正确的是（　　）
A．所含硫原子数目之比是 5：4B．氧原子的物质的量之比为 3：2
C．氧元素的质量之比为 6：5D．硫元素的质量之比为 4：5
3．工业上用铝土矿（主要成分SiO2、Al2O3、Fe3O4）提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如图所示：
（1）不溶物为SiO2（写化学式，下同），滤液甲中的溶质为FeCl3、FeCl2、AlCl3、HCl；
（2）滤液甲中含铝元素的溶质与过量NaOH溶液反应进入滤液乙，发生此反应的反应物的物质的量之比为1：4．若使用氨水能否达到上述目的否（填“能”或“否”）．
（3）若向滤液甲中加入碘化钾溶液，相关的离子反应方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，从该溶液中获得碘单质需要加入四氯化碳（填试剂名称），振荡、静置，再经分液（填操作名称），蒸馏后即得到碘单质．
（4）③步骤中通入二氧化碳是过量的，写出此步发生的离子反应方程式：CO2+AlO2-+2H2O═Al（OH）3↓+HCO3-；
（5）若将铝土矿用过量氢氧化钠溶液溶解，过滤后向滤液中通入过量CO2，再经过滤、加热得到的物质是Al2O3、SiO2．
（6）②步骤得到的沉淀为灰绿色，沉淀变为红褐色需要较长时间，欲快速得到红褐色沉淀，可以向此沉淀中加入过量的A（填字母）
A．过氧化钠    B．氯水    C．稀硝酸     D．酸性高锰酸钾溶液．
20．如图是实验室制备1，2-二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置（加热及夹持设备已略）．
有关数据列表如下：
  乙醇 1，2二溴乙烷 乙醚
 状态 无色液体 无色液体 无色液体
 密度/g/cm2 0.79 2.2 0.71
 沸点/℃ 78.5 132 34.6
 熔点/℃-130 9-116
请完成下列填空：
（1）A中药品为1：3的无水乙醇和浓硫酸混合液，写出制备乙烯的化学反应方程式：CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
（2）请写出C装置中的作用除去乙烯中混有的酸性气体杂质．
（3）反应过程中应用冷水冷却装置E，其主要目的是减少液溴挥发；
（4）学生发现反应结束时，无水乙醇消耗量大大超过理论值，其原因是乙醇挥发、副反应发生或反应太剧烈．
（5）有学生提出，装置F中可改用足量的四氯化碳液体吸收多余的气体，判断改用四氯化碳液体是否可行是（填“是”或“否”），其原因是乙烯和液溴均易溶于四氯化碳．
（6）制取的1，2-二溴乙烷可以进一步反应生成一种有机物，汽车常用该有机物作为防冻液．写出由1，2-二溴乙烷制取该有机物的反应方程式：BrCH2BrCH2Br+2NaOH$→_{△}^{水}$HOCH2CH2OH+2NaBr，反应类型水解反应或取代反应．
7．如图所示装置（气密性良好），若先将甲中液体挤出，观察到气球明显鼓起，一段时间后恢复原状；再将乙中液体挤出，气球又明显鼓起．下列组合正确的是（　　）
选项滴管甲烧杯丙滴管乙烧杯丁
A双氧水二氧化锰水氢氧化钠
B盐酸镁盐酸碳酸纳
C水氢氧化钠水硝酸铵
D水氧化钙盐酸镁
A．AB．BC．CD．D
17．（1）在标准状况下，67.2LCO2的物质的量是3mol，质量为132g，含1.806×1024个CO2分子，其中含有4mol氧原子．
（2）在标准状况下1.7g氨气所占的体积为2.24L，它与同条件下0.15mol H2S含有相同的氢原子数．
（3）某气态氧化物化学式为RO2，在标准状况下，1.28g该氧化物的体积是448mL，则氧化物的摩尔质量为64g/mol，R的相对原子质量为32．
4．下列叙述不正确的是（　　）
A．乙醇和乙酸都是常用调味品的主要成分
B．通过红外光谱分析可以区分乙醇与乙酸乙酯
C．溴丙烷水解制丙醇与丙烯和水反应制丙醇属于不同反应类型
D．乙醇和乙酸之间能发生酯化反应，酯化反应和皂化反应互为逆反应
1．下列说法正确的是（　　）
①难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，溶液中各种离子的溶解（或沉淀）速率都相等
②难溶电解质达到沉淀溶解平衡时，增加难溶电解质的量，平衡向溶解方向移动
③向Na2SO4溶液中加入过量BaCl2溶液，则SO42-沉淀完全，溶液中只含Ba2+、Na+和Cl-，不含SO42-
④为减少洗涤中固体的损失，最好选用稀H2SO4代替H2O来洗涤BaSO4沉淀．
A．①②③B．①C．④D．①②③④
2．室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后，下列说法正确的是（　　）
A．溶液中导电粒子的数目增加，导电性增强
B．醋酸的电离程度增大，c（H+）减小
C．再加入10mL pH=11 NaOH溶液，混合液pH=7
D．溶液中由水电离出的c（H+）=1×10-3 mol•L-1

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