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【题目】无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含有Fe2O3SiO2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

沸点/℃

57.6

180(升华)

300(升华)

1023

回答下列问题:

(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)请写出步骤I中反应的方程式:______________________________________________

(3)步骤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____________________

(4)氯化铝粗品中的杂质主要是___________(写化学式)。结合流程及相关数据分析,步骤中加入铝粉的目的是_____________________________

【答案】增大反应物的接触面积,加快反应速率(或防止后续步骤生成的AlCl3水解) Fe2O3+3C2Fe+3CO↑ SiO2+2CSi+2CO↑ NaClNaClONa2CO3 FeCl3 除去FeCl3提高AlCl3纯度

【解析】

用铝土矿制取无水氯化铝工艺流程:铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,Fe2O3SiO2被焦炭还原为FeSi,该过程生成CO,固体混合物和氯气、氧气在950℃加热,和Cl2反应生成对应的氯化物,即SiCl4AlCl3FeCl3COO2反应生成CO2,后冷却到100℃,尾气为CO2、多余的Cl2O2以及SiCl4AlCl3FeCl3变成固体,得到氯化铝的粗品,加入氯化钠熔融,铝的金属活动性强于铁,加铝粉,可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,在300℃,氯化铝升华,废渣为Fe,得到成品氯化铝,以此解答该题。

(1)步骤1中铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,因后续步骤反应生成氯化铝等强酸弱碱盐易水解,固体水分在焙烧的过程中挥发,防止后续步骤生成的盐水解、气孔数目增多增大反应物的接触面积,加快反应速率;

(2)根据分析,步骤IFe2O3SiO2被焦炭还原为FeSi,反应的方程式:Fe2O3+3C2Fe+3CO↑SiO2+2CSi+2CO↑

(3)根据分析,步骤Ⅲ的尾气为CO2、多余的Cl2O2以及SiCl4SiCl4的沸点为57.6℃,经冷却至室温后,气体为CO2、多余的Cl2O2,用足量的NaOH冷溶液吸收,Cl2NaOH溶液反应生成NaClNaClOH2OCO2NaOH溶液反应生成Na2CO3H2O,所以生成的盐的化学式为NaClNaClONa2CO3

(4)根据分析,氯化铝粗品中的杂质主要是FeCl3;结合流程及相关数据分析,步骤Ⅴ中加入铝粉可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,因AlCl3180℃升华,在300℃,废渣为Fe,冷却得到成品氯化铝,则目的是除去FeCl3,提高AlCl3纯度。

练习册系列答案
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A. 双酚A的分子式是C15H16O2

B. 双酚A的核磁共振氢谱显示氢原子数之比是1:2:2:3

C. 反应中,1 mol双酚A最多消耗2 mol Br2

D. 反应的产物中只有一种官能团

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B.该电池中电极a是正极

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D.该电池的总反应:2H2O2=2H2O

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A.汉黄芩素的分子式为C16H13O5

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C.1mol该物质与溴水反应最多可与2molBr2发生加成反应

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下列说法正确的是

A.组别①中0 ~20 min内,NO2降解速率为0.0125molL1min1

B.由实验数据可知温度T1T2

C.40min时,表格中M对应的数据为0.18

D.该反应只有在高温下才能自发进行

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【题目】对下列实验现象所进行的解释不合理的是(

选项

现象和事实

解释

A

乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溴的四氯化碳溶液橙红色褪色

乙烯和四氯化碳溶液中的溴发生加成反应,生成无色的1,2-二溴乙烷

B

海轮船壳外侧焊接大量锌块,能有效减缓钢铁船壳在海水中的腐蚀速率

锌和铁在海水中构成原电池,锌作负极提供电子,从而保护了钢铁

C

将大理石颗粒加入盐酸中,反应生成气体的速率先逐渐加快后逐渐减慢

开始阶段反应放热,溶液温度升高;后期反应吸热,溶液温度下降

D

AgNO3溶液中加入过量NaCl溶液,静置后,在上层清液中仍检测到Ag+

Ag+Cl-的沉淀反应为可逆反应,受反应限度制约,Ag+不能完全沉淀

A.AB.BC.CD.D

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A.用排饱和食盐水的方法收集氯气

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C.加入催化剂有利于SO2的氧化反应

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A.原子半径:乙

B.单质的还原性:丁

C.乙、丙、丁的最髙价氧化物对应的水化物能相互反应

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【题目】关于下列各图的叙述不正确的是( )

化学方程式

平衡常数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的燃烧热283kJ·mol-1O2(g) +2 H2(g) = 2H2O(g) ΔH = 483.6 kJ·mol-1,则图甲表示COH2O(g)生成CO2H2的能量变化

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C.在常温下,X2(g) H2反应生成HX的平衡常数如表乙所示,仅依据K的变化,就可以说明在相同条件下,平衡时X2(F2I2)的转化率逐渐降低,且X2H2反应的剧烈程度逐渐减弱

D.图丙中曲线表示常温下向弱酸HA的稀溶液中加水稀释过程中,的变化情况

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