Question

无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上以铝土矿（Al₂O₃、Fe₂O₃）为原料制备无水AlCl₃的工艺流程如下。

提示：2Fe(OH)₃Fe₂O₃ ＋ 3H₂O

（1）铝在空气中有强的抗腐蚀性，原因是                    。

（2）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式为 ________________________。

（3）用Na₂SO₃溶液可除去冷却器排出的尾气中的Cl₂，反应完后溶液呈碱性，此反应的离子方程式为

_____________________。

（4）为测定制得的无水AlCl₃产品（含杂质FeCl₃）的纯度，称取16.25 g无水AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液中，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，得其质量为0.32 g。

①写出上述除杂过程中涉及的离子方程式：                 、                 。

②产品中AlCl₃的质量分数为（只列出计算式，不计算结果）             。

Answer

（共12分，每空2分）

（1）铝表面有致密的氧化膜，阻止内部铝与空气接触，防止铝被氧化

（2）Al2O3＋3Cl2＋3C2AlCl3＋3CO

（3）SO＋2OH－+ Cl2 =SO＋2Cl－＋H2O

（4）①Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓ Al3＋＋4OH－=AlO＋2H2O

②×100%

【解析】

试题分析：

（1）铝在空气中有强的抗腐蚀性，原因是铝表面有致密的氧化膜，阻止内部铝与空气接触，防止铝被氧化。

（2）根据工艺流程可知氯化炉的产物，经冷却、升华可制备无水AlCl3，说明氯化炉的产物中含有A1C13，冷凝器尾气含有CO，所以Al2O3、C12和C反应，生成A1C13和CO，反应方程式为A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO。

（3）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为2C1-，反应离子方程式为SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+。

（4）①除杂过程中铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀，铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水，离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。

②根据铁原子守恒，Fe2O3~2FeCl3可得FeCl3质量为×2×162.5，则AlCl3产品的纯度为 ×100%。

考点：本题考查化学工艺流程。