Question

【題目】無水AlCl3易升華，可用作有機合成的催化劑等。工業上以鋁土礦（Al2O3、Fe2O3）為原料制備無水AlCl3的工藝流程如下。

提示：2Fe(OH)3Fe2O3 ＋ 3H2O

（1）鋁在空氣中有強的抗腐蝕性，原因是 。

（2）氯化爐中Al2O3、Cl2和C反應的化學方程式為 ________________________。

（3）用Na2SO3溶液可除去冷卻器排出的尾氣中的Cl2，反應完后溶液呈堿性，此反應的離子方程式為

_____________________。

（4）為測定制得的無水AlCl3產品（含雜質FeCl3）的純度，稱取16.25 g無水AlCl3樣品，溶于過量的NaOH溶液中，過濾出沉淀物，沉淀物經洗滌、灼燒、冷卻、稱重，得其質量為0.32 g。

①寫出上述除雜過程中涉及的離子方程式： 、 。

②產品中AlCl3的質量分數為（只列出計算式，不計算結果） 。

Answer 1

【答案】（共12分，每空2分）

（1）鋁表面有致密的氧化膜，阻止內部鋁與空氣接觸，防止鋁被氧化

（2）Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO

（3）SO＋2OH－+ Cl2 =SO＋2Cl－＋H2O

（4）①Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ Al3＋＋4OH－=AlO＋2H2O

②×100%

【解析】

試題分析：

（1）鋁在空氣中有強的抗腐蝕性，原因是鋁表面有致密的氧化膜，阻止內部鋁與空氣接觸，防止鋁被氧化。

（2）根據工藝流程可知氯化爐的產物，經冷卻、升華可制備無水AlCl3，說明氯化爐的產物中含有A1C13，冷凝器尾氣含有CO，所以Al2O3、C12和C反應，生成A1C13和CO，反應方程式為A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO。

（3）Cl2有強氧化性，將SO32-氧化為SO42-，自身被還原為2C1-，反應離子方程式為SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+。

（4）①除雜過程中鐵離子與氫氧根離子結合成氫氧化鐵沉淀，鋁離子與氫氧根離子結合成偏鋁酸根和水，離子方程式為：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。

②根據鐵原子守恒，Fe2O3~2FeCl3可得FeCl3質量為×2×162.5，則AlCl3產品的純度為 ×100%。