Question

【题目】无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

(1)氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为__________________

(2)工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质	SiCl4	AlCl3	FeCl3	FeCl2
沸点/℃	57.6	180(升华)	300(升华)	1 023

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是________(只要求写出一种)。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是________。

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反应生成AlCl3的热化学方程式为_______________________。

④步骤Ⅲ的尾气经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为____________。

⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是_______________________。

Answer 1

【答案】(1)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋

(2)①防止后续步骤生成的AlCl3水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率

②铁或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纯度

【解析】(1)Al3＋水解生成Al(OH)3和H＋。

(2)①水分减少可防止Al3＋的水解，气孔数目增多，增大了接触面积，可以加快反应速率；②焦炭能还原矿石中的铁；③根据盖斯定律，将第一个反应减去第二个反应可得该热化学反应方程式；④尾气中存在Cl2和CO2，故与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、Na2CO3；⑤根据工艺流程示意图可知液态混合物中含有FeCl3杂质，因此加入铝粉可除去FeCl3，提高AlCl3的纯度。