Question

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______ 2A1C1₃+3CO

Answer

（1）根据工艺流程可知升华器中含有AlCl3等，所以Al2O3、C12和C反应会生成A1C13，由冷凝器尾气可知还会生成CO；
（2）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为2C1-；
（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，FeCl3熔点、沸点较低，升华制备无水AlCl3，应除去FeCl3；
（4）制备无水AlCl3含有杂质FeCl3，残留固体质量为0.32g为Fe2O3，根据铁原子守恒计算FeCl3质量，进而计算出AlCl3的质量，再根据产品的纯度定义计算；
（5）将AlCl3•6H2O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水．
【解析】
（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，反应方程式为A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO，故答案为：A12O3+3C12+3C2A1C13+3CO；
（2）Cl2有强氧化性，将SO32-氧化为SO42-，自身被还原为2C1-．反应离子方程式为SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+，故答案为：SO32-+C12+H2O═SO42-+2C1-+2H+；
（3）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，FeCl3熔点、沸点较低，升华制备无水AlCl3，应除FeCl3去．所以加入少量Al目的是除去FeCl3，故答案为：除去FeCl3；
（4）①除杂过程中铁离子与氢氧根离子结合成氢氧化铁沉淀，铝离子与氢氧根离子结合成偏铝酸根和水，离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，故答案为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓；Al3++4OH-=AlO2-+2H2O；
②根据铁原子守恒，令含有杂质FeCl3质量为m，则
   Fe2O3～～～～～2FeCl3
  160               325
  0.32g             m
=
解得，m=0.65g，
所以AlCl3产品的纯度为×100%=96%，
故答案为：96%；
（5）将AlCl3•6H2O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水，Al3++3 H2O⇌Al（OH）3+3H+，故答案为：Al3++3 H2O⇌Al（OH）3+3H+，抑制AlCl3水解．