Question

【題目】工業上通常以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含有少量Fe2O3、SiO2等雜質)為原料制備無水氯化鋁：2Al2O3＋6Cl2===4AlCl3＋3O2。

回答以下問題：

(1)為促進反應的進行，實際生產中需加入焦炭，其原因是____________________。

(2)加入焦炭后的化學反應可表示為Al2O3＋C＋Cl2△,AlCl3＋X↑，則氣體X可能是

___________________________________________________________。

(3)在提純AlCl3粗產品時，需加入少量鋁粉，可使熔點較低的FeCl3轉化為熔點較高的FeCl2，從而避免在AlCl3中混入鐵的氯化物。該反應的化學方程式為________________。

(4)以鋁土礦為原料可以通過以下途徑提純氧化鋁：

①寫出濾液甲中溶質的化學式：______________________________。

②寫出濾液乙中加入過量氨水得到Al(OH)3的離子方程式：_________________。

Answer 1

【答案】 C與O2反應，有利于反應正向進行 CO、CO2或兩者的混合物 Al＋3FeCl3AlCl3＋3FeCl2 NaAlO2、Na2SiO3、NaOH(寫出NaAlO2、Na2SiO3即可) Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH

【解析】(1)減少生成物濃度平衡正向移動，加入焦炭消耗反應生成的氧氣，使平衡向著正反應方向移動；
(2)所生成的氣體X為CO2，檢驗方法為將氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則說明生成的氣體X為CO2；
(3)加入鋁粉，可將FeCl3還原為熔點較高的FeCl2．在提純時可避免AlCl3中混有FeCl3，化學方程式為Al+3FeCl3AlCl3+3FeCl2；
(4)鋁土礦加入過量NaOH可將SiO2、Al2O3溶解，Fe2O3不反應，然后過濾，濾液甲中含有NaAlO2、NaOH、Na2SiO3，甲中加入過量稀鹽酸，NaAlO2、NaOH、Na2SiO3和稀鹽酸反應后生成NaCl、AlCl3、H2SiO3，過濾后的溶液中含有NaCl、AlCl3、HCl，濾液乙中加入過量氨水，生成Al(OH)3沉淀和NH4Cl，過濾將氫氧化鋁灼燒得到Al2O3；
①鋁土礦中加入過量NaOH溶液，其中Al2O3和SiO2與NaOH反應，生成可溶的NaAlO2和Na2SiO3存在濾液甲中，還有未反應的NaOH；
②濾液乙中加入過量氨水的離子方程式為Al3++3NH3H2O═Al(OH)3↓+3NH4+。