Question

（12分）無水A1C1₃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（主要成分是碳單質）制備無水A1C1₃的流程如下

 

（1）在焙燒爐中發(fā)生反應：①   

②。則反應②的平衡常數(shù)的表達式為K=           。

（2）氯化爐中A1₂O₃，C1₂和C在高溫下反應的化學方程式為             ；其爐氣中含有大量CO和少量C1₂，可用           溶液除去C1₂，并回收CO。

（3）升華器中主要含有A1C1₃和FeC1₃，需加入一定量A1，其目的是　　　　　　。

（4）工業(yè)上另一種由鋁灰為原料制備無水A1C1₃工藝中，最后一步是由A1C1₃6H₂O脫去結晶水制備無水A1C1₃，直接加熱不能得到無水A1C1₃，其原因是        。已知SOC1₂為無色液體且極易與水反應生成HC1和SO₂，A1C1₃6H₂O與SOC1₂混合加熱可制取無水A1C1₃，寫出該反應的化學方程式：　　　　　　　　　　　

 

Answer 1

【答案】

（1）c³(CO₂)/c³(CO)（2分）  （2）A1₂O₃＋3Cl₂＋3C2A1C1₃＋3CO（2分）

NaOH（或Na₂SO₃或其它合理答案）（2分）  （3）除去FeCl₃（2分）

（4）Al³⁺發(fā)生水解（2分） AlCl₃·6H₂O+6SOCl₂=AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑（2分）

【解析】（1）平衡常數(shù)是在一定條件下，可逆反應達到平衡狀態(tài)時，生成物濃度的冪之積和反應物濃度的冪之積的比值，所以反應②平衡常數(shù)表達式偉K＝c³(CO₂)/c³(CO)。

（2）由于生成物是氯化鋁和CO，所以方程式為A1₂O₃＋3Cl₂＋3C2A1C1₃＋3CO；氯氣能溶于堿液中，據(jù)此可以吸收。

（3）Al的金屬性強于鐵，在一定條件下鋁能和氯化鐵反應，生成氯化鋁和鐵，即鋁的作用是除去氯化鐵。

（4）由于氯化鋁水解生成氫氧化鋁和氯化氫，水解吸熱，加熱促進水解，且氯化氫揮發(fā)，進一步促進水解，所以得不到氯化鋁；根據(jù)生成物可得出反應的方程式為AlCl₃·6H₂O+6SOCl₂=AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑。