Question

無水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(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(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(shí)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(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)