Question

2．無水AlCl₃可用作有機(jī)合成的催化劑、食品膨松劑等．工業(yè)制備無水AlCl₃的流程如下：
（1）氯化爐中通入O₂的目的是與C反應(yīng)，提供反應(yīng)所需的熱量．
（2）氯化爐中Al₂O₃、Cl₂和C反應(yīng)的化學(xué)方程式是Al₂O₃+3Cl₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlCl₃+3CO．
（3）氯化爐中導(dǎo)出的氣體，通常用亞硫酸鈉溶液來吸收，請寫出用Na₂SO₃溶液處理尾氣時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺；．
（4）在升華器中加入鋁粉的目的是除去FeCl₃．
（5）用氯化鋁晶體（AlCl₃•6H₂O）在HCl氣中加熱也能進(jìn)行無水氯化鋁的制備．但若實驗條件控制不當(dāng)，最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學(xué)式為Al₂（OH）_nCl_（6-n）]，且質(zhì)量是原氯化鋁晶體（AlCl₃•6H₂O）的40%，則可推算n的值為4．
（6）鍍鋁電解池中，金屬鋁為陽極，熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl${\;}_{4}^{-}$形式存在，則陽極的電極反應(yīng)式為Al-3e^-+4Cl^-═AlCl₄^-．

Answer 1

分析 （1）氯化爐中通入O₂，與碳反應(yīng)放熱，維持950℃的溫度；
（2）根據(jù)工藝流程可知升華器中含有AlCl₃等，所以Al₂O₃、C1₂和C反應(yīng)會生成A1C1₃，由冷凝器尾氣可知還會生成CO；
（3）Cl₂有強(qiáng)氧化性，將SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為2C1^-；
（4）升華器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，F(xiàn)eCl₃熔點、沸點較低，升華制備無水AlCl₃，應(yīng)除去FeCl₃；
（5）根據(jù)堿式氯化鋁是氯化鋁晶體的40%，列式計算；
（6）鍍鋁電解池中，金屬鋁在陽極放電生成AlCl₄^-．

解答 解：（1）氯化爐中通入O₂，與碳反應(yīng)放熱，維持950℃的溫度；故答案為：與C反應(yīng)，提供反應(yīng)所需的熱量；
（2）根據(jù)工藝流程可知氯化爐的產(chǎn)物，經(jīng)冷卻、升華可制備無水AlCl₃，說明氯化爐的產(chǎn)物中含有A1C1₃，冷凝器尾氣含有CO，所以Al₂O₃、C1₂和C反應(yīng)，生成A1C1₃和CO，反應(yīng)方程式為A1₂O₃+3C1₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2A1C1₃+3CO，故答案為：A1₂O₃+3C1₂+3C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2A1C1₃+3CO；
（3）Cl₂有強(qiáng)氧化性，將SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為2C1^-．反應(yīng)離子方程式為SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺，故答案為：SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺；
（4）升華器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，F(xiàn)eCl₃熔點、沸點較低，升華制備無水AlCl₃，應(yīng)除FeCl₃去．所以加入少量Al目的是除去FeCl₃，故答案為：除去FeCl₃；
（5）根據(jù)堿式氯化鋁是氯化鋁晶體的40%，列式241.5×40%=54+17n+213-35.5n，n=4；
故答案為：96%；
（6）鍍鋁電解池中，金屬鋁在陽極放電生成AlCl₄^-，Al-3e^-+4Cl^-═AlCl₄^-，故答案為：Al-3e^-+4Cl^-═AlCl₄^-．

點評 本題考查化學(xué)方程式離子方程式的書寫、物質(zhì)的分離和提純、純度等，題目難度適中，注意將AlCl₃•6H₂O脫水制備無水氯化鋁可在HCl氣流中加熱脫結(jié)晶水．