Question

【題目】無水氯化鋁在生產、生活中應用廣泛。

(1)氯化鋁在水中形成具有凈水作用的氫氧化鋁膠體，其反應的離子方程式為__________________

(2)工業上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等雜質)制取無水氯化鋁的一種工藝流程示意如下：

已知：

物質	SiCl4	AlCl3	FeCl3	FeCl2
沸點/℃	57.6	180(升華)	300(升華)	1 023

①步驟Ⅰ中焙燒使固體水分揮發、氣孔數目增多，其作用是________(只要求寫出一種)。

②步驟Ⅱ中若不通入氯氣和氧氣，則反應生成相對原子質量比硅大的單質是________。

③已知：

Al2O3(s)＋3C(s)===2Al(s)＋3CO(g)

ΔH1＝＋1 344.1 kJ·mol－1

2AlCl3(g)===2Al(s)＋3Cl2(g)

ΔH2＝＋1 169.2 kJ·mol－1

由Al2O3、C和Cl2反應生成AlCl3的熱化學方程式為_______________________。

④步驟Ⅲ的尾氣經冷卻至室溫后，氣體用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的鹽主要有3種，其化學式分別為____________。

⑤結合流程及相關數據分析，步驟Ⅴ中加入鋁粉的目的是_______________________。

Answer 1

【答案】(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

(2)①防止后續步驟生成的AlCl3水解或增大反應物的接觸面積，加快反應速率

②鐵或Fe

③Al2O3(s)＋3C(s)＋3Cl2(g)===2AlCl3(g)＋3CO(g) ΔH＝＋174.9 kJ·mol－1

④NaCl、NaClO、Na2CO3

⑤除去FeCl3，提高AlCl3純度

【解析】(1)Al3＋水解生成Al(OH)3和H＋。

(2)①水分減少可防止Al3＋的水解，氣孔數目增多，增大了接觸面積，可以加快反應速率；②焦炭能還原礦石中的鐵；③根據蓋斯定律，將第一個反應減去第二個反應可得該熱化學反應方程式；④尾氣中存在Cl2和CO2，故與NaOH溶液反應生成NaCl、NaClO、Na2CO3；⑤根據工藝流程示意圖可知液態混合物中含有FeCl3雜質，因此加入鋁粉可除去FeCl3，提高AlCl3的純度。