Question

无水AICl₃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=        。

（2）Al₂O₃、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：        。

（3）升华器中发生反应的化学方程式为                    。

（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AICl₃，此反应必须在氯化氢的气流中加热，其原因是                   。

已知SOCl₂为无色液体且极易与水反应生成HC1和SO₂，AlC1₃·6H₂O与SOCl₂混合加热可制取无水AlCl₃，写出该反应的化学方程式：                          。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）c³(CO₂)/c³(CO)

（2）3     SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺

（3）Al+FeCl₃AlCl₃+Fe

（4）抑制AlCl₃水解      AlCl₃·6H₂O+6SOCl₂ AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑

【解析】

试题分析：本题是借助工业流程设计化学用语、反应条件的相关基础知识。（1）平衡常数表达式中注意状态的一致性，即气态体系中表达式中不出现固态和液态物质；（2）Cl₂发生还原反应生成 AlCl₃，氯元素化合价由0价到-1价，得到1个电子，故1molAlCl₃时转移3mol电子；（3）根据流程反应物应为FeCl₃和Al，产物是AlCl₃和Fe，注意AlCl₃为气态；（4）AlCl₃易水解，加热生成的HCl挥发，促使平衡正向移动生成Al(OH)3，故采用通入HCl，抑制AlCl₃水解。

考点：本题是以工业流程为背景综合考查基本化学用语等内容。