Question

無(wú)水AlCl₃易升華，可用作有機(jī)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(wú)水AlCl₃：2Al₂O₃＋6Cl₂===4AlCl₃＋3O₂
回答以下問(wèn)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＋Cl₂AlCl₃＋X↑，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定氣體X的成分：
____________________________________________________________。
(4)在提純AlCl₃粗產(chǎn)品時(shí)，需加入少量鋁粉，可使熔點(diǎn)較低的FeCl₃轉(zhuǎn)化為熔點(diǎn)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(cè)定制得的無(wú)水AlCl₃產(chǎn)品(含F(xiàn)eCl₃雜質(zhì))的純度，稱(chēng)取16.25 g無(wú)水AlCl₃樣品，溶于過(guò)量的NaOH溶液，過(guò)濾出沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱(chēng)重，殘留固體質(zhì)量為0.32 g。
①過(guò)程涉及的離子方程式__________________________、___________。
②AlCl₃產(chǎn)品的純度為_(kāi)_________________________________。
(6)以鋁土礦為原料可以通過(guò)以下途徑提純氧化鋁

①寫(xiě)出濾液甲中溶質(zhì)的化學(xué)式______________________________。
②寫(xiě)出濾液乙中加入過(guò)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(jìn)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(guò)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)①Fe^3＋＋3OH^－===Fe(OH)₃↓
Al^3＋＋4OH^－===＋2H₂O
②96%
(6)①NaAlO₂、Na₂SiO₃、NaOH
②Al^3＋＋3NH₃·H₂O ===Al(OH)₃↓＋3

(1)在寫(xiě)陰離子的電子式時(shí)注意不要忘記寫(xiě)中括號(hào)和中括號(hào)外的電荷符號(hào)。
(2)從生產(chǎn)無(wú)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(jìn)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(yàn)CO、CO₂的存在
(4)Al 將FeCl₃還原為FeCl₂
(5)過(guò)程中涉及的離子方程式有AlCl₃與過(guò)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Fe₂O_3,  則n(Fe^3＋) ＝ 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(guò)量NaOH溶液可以和鋁土礦中的Al₂O₃和SiO₂反應(yīng)，不與Fe₂O₃反應(yīng)