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。

（1）氯化爐中Al2O3、Cl2和C反應的化學方程式為 。

（2）用Na2SO3溶液可除去冷卻器排出的尾氣中的Cl2，此反應的離子方程式為 。

（3）升華器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是 。

（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：

②AlCl3產品的純度為

（5）工業上另一種以鋁灰為原料制備無水AlCl3的工藝中，最后一步是由AlCl3·6H2O脫水制備無水AlCl3，實現這一步的方法是

Answer 1

【答案】(1)Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO

(2)SO＋Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋

(3)除去FeCl3

(4)①Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓ Al3＋4OH－===AlO＋2H2O②96%

(5)在HCl氣流中加熱脫去結晶水

【解析】

試題分析：(1)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; (2)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+；

(3)升華器中主要含有AlCl3和FeCl3，FeCl3熔點、沸點較低，升華制備無水AlCl3，應除FeCl3去.所以加入少量Al目的是除去FeCl3；

(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，令含有雜質FeCl3質量為m，則

Fe2O3~~~~~2FeCl3

160 325

0.32g m

解得，m=0.65g，

所以AlCl3產品的純度為×100%=96%;

(5)將AlCl36H2O脫水制備無水氯化鋁可在HCl氣流中加熱脫結晶水，抑制AlCl3水解。