Question

（本題16分）無水AlCl3可用作有機合成的催化劑、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 _________。

（2）氯化爐中Al2O3、C12和C反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。

（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___________________________________________________。

（4）在升華器中加入鋁粉的目的是_________________________________________。

（5）用氯化鋁晶體（AlCl3·6H2O）在HCl氣中加熱也能進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 。

（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AlCl4－形式存在，則陽極的電極反應(yīng)式為___________________________________。

 

Answer 1

（1）與C反應(yīng)，提供反應(yīng)所需的熱量 （2分）

（2）Al2O3+3Cl2+3C = 2AlCl3+3CO （800 ℃）（3分）

（3）SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2H++2Cl- （3分）

（4）將FeCl3雜質(zhì)還原成Fe除去 （2分）

（5）4 （3分）

（6）Al-3e-＋4Cl-= AlCl4-（3分）

【解析】

試題分析：工藝流程題要弄清原料及成分、所要制備的產(chǎn)品，給出的已知條件也是常設(shè)問題的地方要十分注意。

（1）通入氧氣的目的，通氧氣后出來的產(chǎn)物就可以知道是和碳反應(yīng)，除此以外就是反應(yīng)放熱為其它反應(yīng)提供能量。

（2）根據(jù)箭頭的指向，C被還原成CO，氯氣被還原成AlCl3，所以C+Al2O3+Cl2→CO+AlCl3

然后再利用氧化還原反應(yīng)的配平方法進行配平。

（3）利用的是亞硫酸鈉的還原性，氯氣的氧化性，在溶液中亞硫酸根被氧化后生成硫酸根離子，氯氣單質(zhì)被還原后則是氯離子，寫方程式時可以先寫SO2+ Cl2→2Cl—+SO42—再根據(jù)電原子守恒和電荷守恒，在邊補上水，右邊補上氫離子，配平就可以了。

（4）由“升華器”處可知，要將鐵元素除去，結(jié)合題意可知將FeCl3雜質(zhì)還原成Fe除去。

（5）由2（AlCl3·6H2O）轉(zhuǎn)化成Al2(OH)nCl(6-n)可知，

2×（27+35.5×3+6×18）×40%=27×2+17n+35.5×(6-n),求得n=4

（6）先寫Al-3e- →AlCl4－,根椐原子守恒和電荷守恒補齊就行。

考點：氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)方程式書寫、電化學(xué)、與守恒法有關(guān)的計算。