Question

無水AlCl₃可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)上由鋁土礦（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）按下圖所示流程進行一系列反應(yīng)來制備無水AlCl₃。

（1）氯化鋁在加熱條件下易升華，氣態(tài)氯化鋁的化學(xué)式為Al₂Cl₆，每種元素的原子最外層均達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，則AlCl₃是           晶體，其結(jié)構(gòu)式為            。

（2）氯化爐中Al₂O₃、Cl₂和C反應(yīng)的化學(xué)方程式是                        。

（3）冷卻器排出的尾氣中含有大量CO和少量Cl₂，需用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，此反應(yīng)的離子方程式為：                                      。

（4）升華器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是：                  。

（5）AlCl₃產(chǎn)品中Fe元素含量直接影響其品質(zhì)，為測定產(chǎn)品中Fe元素的含量，現(xiàn)稱取16.25g無水AlCl₃產(chǎn)品，溶于過量的NaOH溶液，過濾出沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱重殘留固體質(zhì)量為0.32g。則產(chǎn)品中Fe元素的含量為：                      。

Answer 1

【知識點】鋁鐵及其化合物的性質(zhì)、化學(xué)計算  C2  C3

【答案解析】（1）分子

（2）A1₂O₃+3C1₂+3C      2A1C1­₃+3CO

（3）SO₃^2-+C1₂+H₂O    SO₄^2-+2C1^-+2H⁺

（4）除去FeCl₃。

（5）1.4%

  解析：（1）根據(jù)氯化鋁在加熱條件下易升華，說明AlCl₃沸點很低，應(yīng)為分子晶體；
（2）根據(jù)工藝流程可知氯化爐的產(chǎn)物，經(jīng)冷卻、升華可制備無水AlCl₃，說明氯化爐的產(chǎn)物中含有A1C1₃，冷凝器尾氣含有CO，所以Al₂O₃、Cl₂和C反應(yīng)，生成A1Cl₃和CO，反應(yīng)方程式為A1₂O₃+3Cl₂+3C 2A1Cl­₃+3CO

（3）Cl₂有強氧化性，將SO₃^2-氧化為SO₄^2-，自身被還原為C1^-．反應(yīng)離子方程式為SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺；
（4）升華器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，升華制備無水AlCl₃，應(yīng)除FeCl₃去．所以加入少量Al目的是除去FeCl₃，
（5）產(chǎn)品中含氯化鋁和氯化鐵，溶于過量的NaOH溶液，過濾出沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌、灼燒、冷卻、稱重殘留固體質(zhì)量為0.32g，即Fe₂O₃質(zhì)量為0.32g。則產(chǎn)品中Fe元素的含量為：

【思路點撥】本題考查物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)計算，需要運用分析、比較、歸納等方法對所獲取的信息進行初步加工和應(yīng)用，使問題得到解決。