【題目】無(wú)水氯化鋁在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,含有Fe2O3SiO2等雜質(zhì))制取無(wú)水氯化鋁的一種工藝流程示意如下:

已知:

物質(zhì)

沸點(diǎn)/℃

57.6

180(升華)

300(升華)

1023

回答下列問(wèn)題:

(1)步驟I中焙燒使固體水分揮發(fā)、氣孔數(shù)目增多,其作用是_________________(只要求寫(xiě)出一種)

(2)請(qǐng)寫(xiě)出步驟I中反應(yīng)的方程式:________________________、______________________

(3)步驟的尾氣經(jīng)冷卻至室溫后,氣體用足量的NaOH冷溶液吸收,生成的鹽主要有3種,其化學(xué)式分別為____________________。

(4)氯化鋁粗品中的雜質(zhì)主要是___________(寫(xiě)化學(xué)式)。結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟中加入鋁粉的目的是_____________________________。

【答案】增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率(或防止后續(xù)步驟生成的AlCl3水解) Fe2O3+3C2Fe+3CO↑ SiO2+2CSi+2CO↑ NaCl、NaClONa2CO3 FeCl3 除去FeCl3提高AlCl3純度

【解析】

用鋁土礦制取無(wú)水氯化鋁工藝流程:鋁土礦粉和焦炭在300℃焙燒,Fe2O3SiO2被焦炭還原為Fe、Si,該過(guò)程生成CO,固體混合物和氯氣、氧氣在950℃加熱,和Cl2反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的氯化物,即SiCl4AlCl3、FeCl3,COO2反應(yīng)生成CO2,后冷卻到100℃,尾氣為CO2、多余的Cl2O2以及SiCl4,AlCl3FeCl3變成固體,得到氯化鋁的粗品,加入氯化鈉熔融,鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng)于鐵,加鋁粉,可以將氯化鋁的粗品中的氯化鐵中的鐵置換出來(lái),生成鐵和氯化鋁,在300℃,氯化鋁升華,廢渣為Fe,得到成品氯化鋁,以此解答該題。

(1)步驟1中鋁土礦粉和焦炭在300℃焙燒,因后續(xù)步驟反應(yīng)生成氯化鋁等強(qiáng)酸弱堿鹽易水解,固體水分在焙燒的過(guò)程中揮發(fā),防止后續(xù)步驟生成的鹽水解、氣孔數(shù)目增多增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率;

(2)根據(jù)分析,步驟IFe2O3SiO2被焦炭還原為Fe、Si,反應(yīng)的方程式:Fe2O3+3C2Fe+3CO↑、SiO2+2CSi+2CO↑;

(3)根據(jù)分析,步驟Ⅲ的尾氣為CO2、多余的Cl2、O2以及SiCl4,SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃,經(jīng)冷卻至室溫后,氣體為CO2、多余的Cl2、O2,用足量的NaOH冷溶液吸收,Cl2NaOH溶液反應(yīng)生成NaCl、NaClOH2OCO2NaOH溶液反應(yīng)生成Na2CO3H2O,所以生成的鹽的化學(xué)式為NaClNaClONa2CO3;

(4)根據(jù)分析,氯化鋁粗品中的雜質(zhì)主要是FeCl3;結(jié)合流程及相關(guān)數(shù)據(jù)分析,步驟Ⅴ中加入鋁粉可以將氯化鋁的粗品中的氯化鐵中的鐵置換出來(lái),生成鐵和氯化鋁,因AlCl3180℃升華,在300℃,廢渣為Fe,冷卻得到成品氯化鋁,則目的是除去FeCl3,提高AlCl3純度。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】雙酚A是食品、飲料包裝和奶瓶等塑料制品的添加劑,能導(dǎo)致人體內(nèi)分泌失調(diào),對(duì)兒童的健康危害更大。下列有關(guān)雙酚A的敘述不正確的是

A. 雙酚A的分子式是C15H16O2

B. 雙酚A的核磁共振氫譜顯示氫原子數(shù)之比是1:2:2:3

C. 反應(yīng)中,1 mol雙酚A最多消耗2 mol Br2

D. 反應(yīng)的產(chǎn)物中只有一種官能團(tuán)

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【題目】氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上,其反應(yīng)原理示意圖如下圖。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說(shuō)法正確的是(  )

A.該電池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

B.該電池中電極a是正極

C.外電路中電子由電極b通過(guò)導(dǎo)線流向電極a

D.該電池的總反應(yīng):2H2O2=2H2O

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【題目】漢黃芩素是傳統(tǒng)中草藥黃芩的有效成分之一,對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷有獨(dú)特作用。下列有關(guān)漢黃芩素的敘述正確的是(

A.漢黃芩素的分子式為C16H13O5

B.該物質(zhì)能與Na2CO3溶液反應(yīng),遇FeCl3溶液顯色

C.1mol該物質(zhì)與溴水反應(yīng)最多可與2molBr2發(fā)生加成反應(yīng)

D.與足量H2發(fā)生加成反應(yīng)后,該分子中官能團(tuán)的種類(lèi)減少1

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【題目】利用CH4可消除NO2的污染,反應(yīng)原理為:CH4(g)+2NO2(g)N2(g) + CO2(g) +2H2O(g),在10L密閉容器中分別加入0.50mol CH41.2molNO2,測(cè)得不同溫度下n(CH4)隨時(shí)間變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:

下列說(shuō)法正確的是

A.組別①中0 ~20 min內(nèi),NO2降解速率為0.0125molL1min1

B.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知溫度T1T2

C.40min時(shí),表格中M對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為0.18

D.該反應(yīng)只有在高溫下才能自發(fā)進(jìn)行

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【題目】對(duì)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所進(jìn)行的解釋不合理的是(

選項(xiàng)

現(xiàn)象和事實(shí)

解釋

A

乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溴的四氯化碳溶液橙紅色褪色

乙烯和四氯化碳溶液中的溴發(fā)生加成反應(yīng),生成無(wú)色的1,2-二溴乙烷

B

海輪船殼外側(cè)焊接大量鋅塊,能有效減緩鋼鐵船殼在海水中的腐蝕速率

鋅和鐵在海水中構(gòu)成原電池,鋅作負(fù)極提供電子,從而保護(hù)了鋼鐵

C

將大理石顆粒加入鹽酸中,反應(yīng)生成氣體的速率先逐漸加快后逐漸減慢

開(kāi)始階段反應(yīng)放熱,溶液溫度升高;后期反應(yīng)吸熱,溶液溫度下降

D

AgNO3溶液中加入過(guò)量NaCl溶液,靜置后,在上層清液中仍檢測(cè)到Ag+

Ag+Cl-的沉淀反應(yīng)為可逆反應(yīng),受反應(yīng)限度制約,Ag+不能完全沉淀

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列事實(shí)能用勒夏特列原理解釋的是

A.用排飽和食鹽水的方法收集氯氣

B.500℃左右比室溫更有利于工業(yè)合成NH3的反應(yīng)

C.加入催化劑有利于SO2的氧化反應(yīng)

D.對(duì)2HI(g)H2(g) + I2(g),減小容器體積,氣體顏色變深

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序數(shù)依次增大,甲和乙形成的氣態(tài)化合物的水溶液呈堿性,乙位于第VA族,甲和丙同族,丁原子最外層電子數(shù)與電子層數(shù)相等,則(

A.原子半徑:乙

B.單質(zhì)的還原性:丁

C.乙、丙、丁的最髙價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物能相互反應(yīng)

D.甲、乙、丙的氧化物均為共價(jià)化合物

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于下列各圖的敘述不正確的是( )

化學(xué)方程式

平衡常數(shù)K

F2 + H2 = 2HF

6.5×1095

Cl2 + H2 = 2HCl

2.6×1033

Br2 + H2 = 2HBr

1.9×1019

I2 + H2 = 2HI

8.7×102

A.已知CO的燃燒熱283kJ·mol-1O2(g) +2 H2(g) = 2H2O(g) ΔH = 483.6 kJ·mol-1,則圖甲表示COH2O(g)生成CO2H2的能量變化

B.某溫度下,pH =11NH3H2OpH =1的鹽酸等體積混合后(不考慮混合后溶液體積的變化)恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后的溶液中NH4+、NH3H2ONH3三種微粒的平衡濃度之和為0.05molL-1

C.在常溫下,X2(g) H2反應(yīng)生成HX的平衡常數(shù)如表乙所示,僅依據(jù)K的變化,就可以說(shuō)明在相同條件下,平衡時(shí)X2(F2I2)的轉(zhuǎn)化率逐漸降低,且X2H2反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱

D.圖丙中曲線表示常溫下向弱酸HA的稀溶液中加水稀釋過(guò)程中,的變化情況

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