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 2Fe △H＝-492.7kJ/mol ②3CO(g)+ Fe2O3(s) 2Fe(s)+3CO2(g) △H＝+25.2kJ/mol 反应2Fe2O3 4Fe(s)+3CO2(g) △H� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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)＝_________________。

【答案】

（共14分）（1）（1分）—467.5 （2）①3（2分）；Cl₂+SO₃^2-+H₂O＝2Cl^-+SO₄^2-+2H⁺ (2分)；

Al+FeCl₃＝Fe+AlCl₃ (2分)；315℃（1分） ② c (2分)

（3）（4分）O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^-（2分）； 2:23（2分）

【解析】

试题分析：（1）已知：①Fe₂O₃(s)＋3C(s) 2Fe(s)＋3CO(g) △H＝－492.7kJ/mol和②3CO(g)+ Fe₂O₃(s) 2Fe(s)＋3CO₂(g) △H＝＋25.2kJ/mol，所以由盖斯定律可知，①＋②即得到2Fe₂O₃(s)＋3C(s) 4Fe(s)＋3CO₂(g)，所以该反应的反应热△H＝－492.7kJ/mol＋25.2kJ/mol＝－467.5kJ/mol。

（2）①根据工艺流程可知氯化炉的产物，经冷却、升华可制备无水AlCl₃，说明氯化炉的产物中含有A1C1₃，冷凝器尾气含有CO，所以Al₂O₃、C1₂和C反应，生成A1C1₃和CO，反应的化学方程式为A1₂O₃＋3C1₂＋3C 2A1C1₃＋3CO。反应中氯元素化合价由0价降低为－1价，氯气是氧化剂，故生成1mol AlCl₃时转移电子为1mol×3＝3mol；Cl₂有强氧化性，能将SO₃^2-氧化为SO₄^2-，自身被还原为C1^-，因此反应离子方程式为SO₃^2-+C1₂+H₂O＝SO₄^2-+2C1^-+2H⁺；由工艺流程可知，升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，加入少量Al除去FeCl₃，Al与FeCl₃反应生成Fe、AlCl₃，反应的化学方程式为Al＋FeCl₃2A1C1₃＋Fe；由题目信息可知，AlCl₃的升华温度更低，应控制温度使AlCl₃升华，且FeCl₃不升华，所以温度应控制在315℃以下。

②AlCl₃水解吸热，直接加热AlCl₃•6H₂O，水解彻底生成氢氧化铝，得不到氯化铝。浓硫酸吸水，同时可以生成HCl抑制氯化铝水解，利用浓硫酸的吸水性与难挥发性，即答案选c。

（3）原电池中较活泼的金属是负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极，所以溶液中的阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应。因此该原电池实质是金属铝发生的吸氧腐蚀，氧气在正极放电生成氢氧根离子，电极反应式为O₂＋4e^-＋2H₂O＝4OH^－；电量相同，则原电池转移电子相同。在反应中铝失去3个电子，铅失去2个电子。设转移电子为3mol，则n(Al)＝3mol÷3＝1mol、n(Pb)＝3mol÷2＝1.5mol，故m(Al):m(Pb)＝1mol×27g/mol:1.5mol×207g/mol=2:23。

考点：考查反应热的计算；氧化还原反应方程式的书写以及有关计算；水解平衡；电化学原理的应用与计算等

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（2013?济南二模）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）

加热

2Fe（s）+3CO（g）△H=-492.7kJ?mol^-1
②3CO（g）+Fe₂O₃（s）

加热

2Fe（s）+3CO₂（g）△H=+25.2kJ?mol^-1
③反应2Fe₂O₃（s）+3C（s）

加热

4Fe（s）+3CO₂（g）△H=

-467.5

kJ?mol^-1
（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：

SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺

．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

Al+FeCl₃

高温

AlCl₃+Fe

Al+FeCl₃

高温

AlCl₃+Fe

．充分反应后温度降至

315℃

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①b．只有②c．只有②③d．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

O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

；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（A1）：m（Pb）=

2：23

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2012?门头沟区一模）无水AlCl₃易升华，可用作有机合成的催化剂等．工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）为原料制备无水AlCl₃的工艺（碳氯化法）流程如下：

（1）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C反应的化学方程式为

A1₂O₃+3C1₂+3C

高温

2A1C1₃+3CO

A1₂O₃+3C1₂+3C

高温

2A1C1₃+3CO

．
（2）用Na₂SO₃溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl₂，此反应的离子方程式为

SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺

．
（3）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入一定量Al，其目的是

除去FeCl₃

．
（4）为测定制得的无水AlCl₃产品（含少量FeCl₃杂质）的纯度，称取16.25g无水AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32g．
①此过程涉及反应的离子方程式为

Fe³⁺+3OH^-=Fe（OH）₃↓

、

Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O

．
②AlCl₃产品的纯度为

96%

．
（5）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl₃工艺中，最后一步是由AlCl₃?6H₂O在氯化氢的气流中加热脱去结晶水而制得无水AlCl₃，其原因是

Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃+3H⁺，抑制AlCl₃水解

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2013?徐州模拟）无水AlCl₃可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等．工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是碳单质）制备无水AlCl₃的流程如下：

（1）在焙烧炉中发生反应：
①Fe₂O₃（s）+3C（s）?2Fe（s）+3CO（g）；
②3CO（g）+Fe₂O₃（s）?2Fe（s）+3CO₂（g）．
则反应②的平衡常数的表达式为K=

c3(CO2)

c3(CO)

c3(CO2)

c3(CO)

．
（2）Al₂O₃、Cl₂和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1mol AlCl₃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

SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺

．
（3）升华器中发生反应的化学方程式为

Al+FeCl₃

高温

AlCl₃+Fe

Al+FeCl₃

高温

AlCl₃+Fe

．
（4）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl₃工艺中，最后一步是由AlCl₃?6H₂O脱去结晶水制备无水AlCl₃，此反应必须在氯化氢的气流中加热，其原因是

抑制AlCl₃的水解

．
已知SOCl₂为无色液体且极易与水反应生成HCl和SO₂，AlCl₃?6H2O与SOCl₂混合加热可制取无水AlCl₃，写出该反应的化学方程式：

AlCl₃?6H₂O+6SOCl₂

△

AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑

AlCl₃?6H₂O+6SOCl₂

△

AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

无水AlCl₃可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等．工业上由铝土矿（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是C）按如图所示流程进行一系列反应来制备无水AlCl₃．

（1）AlCl₃是

分子

晶体．
（2）化炉中Al₂O₃、C1₂和C反应的化学方程式是

A1₂O₃+3C1₂+3C

高温

2A1C1₃+3CO

A1₂O₃+3C1₂+3C

高温

2A1C1₃+3CO

．
（3）冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl₂，需用Na₂SO₃溶液除去Cl₂，写出此反应的离子方程式是

SO₃^2-+C1₂+H₂O═SO₄^2-+2C1^-+2H⁺

．
（4）华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入少量Al，其作用是

除去FeCl₃

．
（5）为测定无水AlCl₃产品的纯度，现称取16.25g精制后的无水 AlCl₃样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，其残留固体质量为0.32g．则AlCl₃产品的纯度为

96%

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

无水A1C1₃可用作有机合成的催化剂，食品膨松剂等．工业上由铝土矿（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是碳单质）制备无水A1C1₃的流程如下

（1）在焙烧炉中发生反应：①Fe₂O₃（g）+3C（g）2Fe（g）+3CO（g），②3CO（g）+Fe₂O₃（g）2Fe（g）+3CO₂（g）．则反应②的平衡常数的表达式为K=

．
（2）氯化炉中A1₂O₃，C1₂和C在高温下反应的化学方程式为

；其炉气中含有大量CO和少量C1₂，可用

溶液除去C1₂，并回收CO．
（3）升华器中主要含有A1C1₃和FeC1₃，需加入一定量A1，其目的是

．
（4）工业上另一种由铝灰为原料制备无水A1C1₃工艺中，最后一步是由A1C1₃6H₂O脱去结晶水制备无水A1C1₃，直接加热不能得到无水A1C1₃，其原因是

．已知SOC1₂为无色液体且极易与水反应生成HC1和SO₂，A1C1₃6H₂O与SOC1₂混合加热可制取无水A1C1₃，写出该反应的化学方程式：

．

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