Question

工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和焦炭制备无水AlCl₃的流程如下：

已知：AlCl₃，FeCl₃，分别在183℃、315℃升华
（1）在焙烧炉中发生反应：
①Fe₂O₃(s)＋3C(s）2Fe(s)＋3CO(g） △H＝－492.7kJ/mol
②3CO(g)+ Fe₂O₃(s)2Fe(s)＋3CO₂(g） △H＝＋25.2kJ/mol
反应2Fe₂O₃(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO₂(g） △H＝___________kJ/mol。
（2）①Al₂O₃，Cl₂和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1molAlCl₃时转移______mol电子；炉气中含有大量CO和少量Cl₂，可用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，其离子方程式为_______。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉，发生反应的化学方程式为         。充分反应后温度降至_____以下（填“183℃、315℃之一），开始分离收集AlCl₃。
②将AlCl₃· 6H₂O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl₃，此原理是利用浓硫酸下列性质中的       （填字母序号）。
①氧化性  ②吸水性  ③难挥发性  ④脱水性
a．只有①    b．只有②    c．只有②③    d．只有②③④
（3）海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液，构成电池的其正极反应式________，与铅蓄电池相比．释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m（Al）: m（Pb）=__________________。

Answer 1

（1）-467.5
（2）①3   Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺    Al+FeCl₃=Fe+AlCl₃    315℃      ②c
（3）O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-   2:23

（1）由①+②得所求方程式，所以△H=-467.5kJ·mol
（2）① 由2Al₂O₃+3Cl₂+3C=2AlCl₃+3CO知，生成2molAlCl₃转移电子数为6，则1mol AlCl₃时转移3mol电子；根据题意得：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺；Al+FeCl₃=Fe+AlCl₃由于AlCl₃升华而FeCl₃不升华，温度在应315℃以下。
②此处只用到吸水性，难挥发性。
（3）氧气在中性溶液中正极反应：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；设都放出6mole^-，需要Al 2mol，Pb 3mol，其质量比为2mol×27g/mol：3mol×207g/mol=2：23。