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+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+ Al+FeCl3=Fe+AlCl3 315℃ ②c

（3）O2+4e-+2H2O=4OH- 2:23

【解析】（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+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+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。