Question

【题目】工业上通常以铝土矿(主要成分为Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备无水氯化铝：2Al2O3＋6Cl2===4AlCl3＋3O2。

回答以下问题：

(1)为促进反应的进行，实际生产中需加入焦炭，其原因是____________________。

(2)加入焦炭后的化学反应可表示为Al2O3＋C＋Cl2△,AlCl3＋X↑，则气体X可能是

___________________________________________________________。

(3)在提纯AlCl3粗产品时，需加入少量铝粉，可使熔点较低的FeCl3转化为熔点较高的FeCl2，从而避免在AlCl3中混入铁的氯化物。该反应的化学方程式为________________。

(4)以铝土矿为原料可以通过以下途径提纯氧化铝：

①写出滤液甲中溶质的化学式：______________________________。

②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al(OH)3的离子方程式：_________________。

Answer 1

【答案】 C与O2反应，有利于反应正向进行 CO、CO2或两者的混合物 Al＋3FeCl3AlCl3＋3FeCl2 NaAlO2、Na2SiO3、NaOH(写出NaAlO2、Na2SiO3即可) Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

【解析】(1)减少生成物浓度平衡正向移动，加入焦炭消耗反应生成的氧气，使平衡向着正反应方向移动；
(2)所生成的气体X为CO2，检验方法为将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则说明生成的气体X为CO2；
(3)加入铝粉，可将FeCl3还原为熔点较高的FeCl2．在提纯时可避免AlCl3中混有FeCl3，化学方程式为Al+3FeCl3AlCl3+3FeCl2；
(4)铝土矿加入过量NaOH可将SiO2、Al2O3溶解，Fe2O3不反应，然后过滤，滤液甲中含有NaAlO2、NaOH、Na2SiO3，甲中加入过量稀盐酸，NaAlO2、NaOH、Na2SiO3和稀盐酸反应后生成NaCl、AlCl3、H2SiO3，过滤后的溶液中含有NaCl、AlCl3、HCl，滤液乙中加入过量氨水，生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl，过滤将氢氧化铝灼烧得到Al2O3；
①铝土矿中加入过量NaOH溶液，其中Al2O3和SiO2与NaOH反应，生成可溶的NaAlO2和Na2SiO3存在滤液甲中，还有未反应的NaOH；
②滤液乙中加入过量氨水的离子方程式为Al3++3NH3H2O═Al(OH)3↓+3NH4+。