(2013?武汉模拟)工业上通常以铝土矿(主要成分为Al
2O
3,含有少量Fe
2O
3、SiO
2等杂质)为原料制备无水氯化铝:
2Al
2O
3+6Cl
24AlCl
3+3O
2↑.回答以下问题:
(1)画出Al的原子结构示意图
;Cl元素在元素周期表第
三
三
周期
ⅤⅡA
ⅤⅡA
族.
(2)为促进反应的进行,实际生产中需加入焦炭,其原因是
碳与O2反应,有利于反应正向进行
碳与O2反应,有利于反应正向进行
.
(3)加入焦炭后的化学反应可表示为Al
2O
3+C+Cl
2AlCl
3+X↑,设计实验确定气体X的成分:
气体X可能为CO、CO2或两者的混合物,将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末,如溶液变浑浊,则X中存在CO2,如黑色CuO粉末变成红色粉末,则X中存在CO
气体X可能为CO、CO2或两者的混合物,将生成气体依次通过澄清石灰水、灼热的CuO粉末,如溶液变浑浊,则X中存在CO2,如黑色CuO粉末变成红色粉末,则X中存在CO
.
(4)在提纯AlCl
3粗产品时,需加入少量铝粉,可使熔点较低的FeCl
3转化为熔点较高的FeCl
2,从而避免在AlCl
3中混入铁的氯化物.该反应的化学方程式为
Al+3FeCl3=AlCl3+3FeCl2
Al+3FeCl3=AlCl3+3FeCl2
.
(5)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
NaAlO2、Na2SiO3、NaOH
NaAlO2、Na2SiO3、NaOH
.
②写出滤液乙中加入过量氨水得到Al(OH)
3的离子方程式
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
.