Question

無水AlCl₃可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業上由鋁土礦（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）按下圖所示流程進行一系列反應來制備無水AlCl₃。

（1）氯化鋁在加熱條件下易升華，氣態氯化鋁的化學式為Al₂Cl₆，每種元素的原子最外層均達到8電子穩定結構，則AlCl₃是：   晶體，其結構式為：   。
（2）氯化爐中Al₂O₃、Cl₂和C反應的化學方程式是        。
（3）冷卻器排出的尾氣中含有大量CO和少量Cl₂，需用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，此反應的離子方程式為：            。
（4）升華器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是：   。
（5）AlCl₃產品中Fe元素含量直接影響其品質，為測定產品中Fe元素的含量，現稱取16.25g無水AlCl₃產品，溶于過量的NaOH溶液，過濾出沉淀物，沉淀物經洗滌、灼燒、冷卻、稱重殘留固體質量為0.32g。則產品中Fe元素的含量為：   。

Answer 1

（1）分子    
（2）A1₂O₃+3C1₂+3C2 A1C1₃+3CO
（3）SO₃^2－+C1₂+H₂O＝SO₄^2－+2C1^－+2H⁺
（4）除去FeCl₃
（5）1.38%（或1.4%）

試題分析：（1）根據氯化鋁的物理性質易升華確定其為分子晶體；根據所有原子最外層均達到8電子穩定結構，確定氯化鋁結構式；（2）反應物是Al₂O₃、Cl₂和C，根據流程確定產物是氯化鋁和CO；（3）Na₂SO₃為還原劑被Cl₂氧化為+6價的硫酸鹽，氯被還原為-1價；（4）鋁的活潑性比鐵強，加入鋁把FeCl₃中鐵置換出來，同時生成易升華的氯化鋁；
（5）最后殘留固體的為氧化鐵，n(Fe)=2×n(Fe₂O₃)= 2×0.32÷160=0.004mol
W(Fe)= 0.004×56÷16.25=0.014