Question

無水AlCl3易升華，可用作有機合成的催化劑等，工業(yè)上由鋁土礦(主要成分是Al2O3和Fe2O3,還含有少量的SiO2  )和石油焦(主要成分是C)為原料制備無水AlCl3：2Al2O3＋6Cl2===4AlCl3＋3O2

回答以下問題：

(1)Cl－的電子式為 ________。Al在元素周期表最中的位置是________。

(2)生產(chǎn)中加入石油焦，其目的是_____________________________________。

(3)加入焦炭后的化學(xué)反應(yīng)可表示為Al2O3＋C＋Cl2 AlCl3＋X↑，設(shè)計實驗確定氣體X的成分：

____________________________________________________________。

(4)在提純AlCl3粗產(chǎn)品時，需加入少量鋁粉，可使熔點較低的FeCl3轉(zhuǎn)化為熔點較高的FeCl2，從而避免在AlCl3中混入鐵的氯化物。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為  _____________________________________________________________。

(5)為測定制得的無水AlCl3產(chǎn)品(含F(xiàn)eCl3雜質(zhì))的純度，稱取16.25 g無水AlCl3樣品，溶于過量的NaOH溶液，過濾出沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱重，殘留固體質(zhì)量為0.32 g。

①過程涉及的離子方程式__________________________、___________。

②AlCl3產(chǎn)品的純度為__________________________________。

(6)以鋁土礦為原料可以通過以下途徑提純氧化鋁

①寫出濾液甲中溶質(zhì)的化學(xué)式______________________________。

②寫出濾液乙中加入過量氨水得到Al(OH)3的離子方程式__________________。

 

Answer 1

(1)   　第三周期第IIIA族

(2)碳與O2反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進行

(3)氣體X可能為CO、CO2或兩者的混合物。將生成氣體依次通過澄清石灰水、灼熱的CuO粉末，如溶液變渾濁，則X中存在CO2，如黑色CuO粉末變成紅色粉末，則X中存在CO。                            

(4)Al ＋ 3FeCl3AlCl3 ＋ 3FeCl2

(5)①Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓

Al3＋＋4OH－===＋2H2O

②96%

(6)①NaAlO2、Na2SiO3、NaOH

②Al3＋＋3NH3·H2O ===Al(OH)3↓＋3

【解析】(1)在寫陰離子的電子式時注意不要忘記寫中括號和中括號外的電荷符號。

(2)從生產(chǎn)無水AlCl3的化學(xué)方程式看，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入石油焦后，碳與O2反應(yīng)，使可逆反應(yīng)轉(zhuǎn)化為不可逆反應(yīng)，有利于反應(yīng)正向進行。

(3)從Al2O3＋C＋Cl2AlCl3＋X↑可以看出X為CO、CO2或兩者的混合物，確定氣體X的成分，就是檢驗CO、CO2的存在

(4)Al 將FeCl3還原為FeCl2

(5)過程中涉及的離子方程式有AlCl3與過量的NaOH溶液的反應(yīng)和FeCl3與NaOH溶液的反應(yīng) ，0.32 g殘留固體質(zhì)量是Fe2O3,  則n(Fe3＋) ＝ 0.004 mol，m(FeCl3)＝0.65 g ，m(AlCl3)＝15.6 g, AlCl3產(chǎn)品的純度為15.6 g /16.25 g ＝ 0.96

(6)過量NaOH溶液可以和鋁土礦中的Al2O3和SiO2 反應(yīng)，不與Fe2O3反應(yīng)