Question

無水A1C1₃可用作有機合成的催化劑，食品膨松劑等．工業(yè)上由鋁土礦（主要成分是A1₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是碳單質(zhì)）制備無水A1C1₃的流程如下

（1）在焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)：①Fe₂O₃（g）+3C（g）2Fe（g）+3CO（g），②3CO（g）+Fe₂O₃（g）2Fe（g）+3CO₂（g）．則反應(yīng)②的平衡常數(shù)的表達式為K=

 

．
（2）氯化爐中A1₂O₃，C1₂和C在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；其爐氣中含有大量CO和少量C1₂，可用

 

溶液除去C1₂，并回收CO．
（3）升華器中主要含有A1C1₃和FeC1₃，需加入一定量A1，其目的是

 

．
（4）工業(yè)上另一種由鋁灰為原料制備無水A1C1₃工藝中，最后一步是由A1C1₃6H₂O脫去結(jié)晶水制備無水A1C1₃，直接加熱不能得到無水A1C1₃，其原因是

 

．已知SOC1₂為無色液體且極易與水反應(yīng)生成HC1和SO₂，A1C1₃6H₂O與SOC1₂混合加熱可制取無水A1C1₃，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．

Answer 1

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)，是指在一定溫度下，可逆反應(yīng)達到平衡時各生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值，據(jù)此書寫，注意固體、醇液體不需要寫出；
（2）根據(jù)工藝流程可知升華器中含有AlCl₃等，所以Al₂O₃、C1₂和C反應(yīng)會生成A1C1₃，由冷凝器尾氣可知還會生成CO；
（3）升華器AlCl₃的水解，直接加熱，水解徹底生成氫氧化鋁，得不到氯化鋁；
（4）AlCl₃的水解，直接加熱，水解徹底生成氫氧化鋁，得不到氯化鋁；由題目信息可知，AlCl₃?6H₂O與SOCl₂混合加熱生成AlCl₃、HCl、SO₂．

解答：解：（1）解：（1）可逆反應(yīng)3CO（g）+Fe₂O₃（s）?2Fe（s）+3CO₂（g）的化學(xué)平衡常數(shù)k=

c3(CO2)

c3(CO)

，
故答案為：

c3(CO2)

c3(CO)

；
（2）根據(jù)工藝流程可知氯化爐的產(chǎn)物，經(jīng)冷卻、升華可制備無水AlCl₃，說明氯化爐的產(chǎn)物中含有A1C1₃，冷凝器尾氣含有CO，所以Al₂O₃、C1₂和C反應(yīng)，生成A1C1₃和CO，反應(yīng)方程式為：A1₂O₃+3C1₂+3C

高溫  .

2A1C1₃+3CO，故答案為：A1₂O₃+3C1₂+3C

高溫  .

 2A1C1₃+3CO；
（3）升華器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，F(xiàn)eCl₃熔點、沸點較低，升華制備無水AlCl₃，應(yīng)除FeCl₃去．所以加入少量Al目的是除去FeCl₃，故答案為：除去FeCl₃；
（4）AlCl₃的水解，直接加熱，水解徹底生成氫氧化鋁，得不到氯化鋁，必須在氯化氫的氣流中加熱，目的是抑制AlCl₃的水解，
由題目信息可知，AlCl₃?6H₂O與SOCl₂混合加熱生成AlCl₃、HCl、SO₂，反應(yīng)方程式為AlCl₃?6H₂O+6SOCl₂

△   .

AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑，
故答案為：Al³⁺發(fā)生水解； AlCl₃?6H₂O+6SOCl₂=AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑．

點評：本題考查了考生對自己存儲的知識，進行分解、遷移轉(zhuǎn)換、重組，使問題得到解決的應(yīng)用能力，體現(xiàn)出化學(xué)是真實的．能夠通過對生產(chǎn)、生活和科學(xué)實驗中化學(xué)現(xiàn)象以及相關(guān)數(shù)據(jù)和圖形等的觀察，獲取有關(guān)的感性知識和印象，并運用分析、比較、歸納等方法對所獲取的信息進行初步加工和應(yīng)用的能力．