Question

（本題16分）無水AlCl₃可用作有機(jī)合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)制備無水AlCl₃的流程如下：

（1）氯化爐中通入O₂的目的是                                    _________。
（2）氯化爐中Al₂O₃、C1₂和C反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。
（3）氯化爐中導(dǎo)出的氣體，通常用亞硫酸鈉溶液來吸收，請(qǐng)寫出用Na₂SO₃溶液處理尾氣時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________________________________。
（4）在升華器中加入鋁粉的目的是_________________________________________。
（5）用氯化鋁晶體（AlCl₃·6H₂O）在HCl氣中加熱也能進(jìn)行無水氯化鋁的制備。但若實(shí)驗(yàn)條件控制不當(dāng)，最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學(xué)式為Al₂(OH)_nCl_(6-n)]，且質(zhì)量是原氯化鋁晶體（AlCl₃·6H₂O）的40%，則可推算n的值為                。
（6）鍍鋁電解池中，金屬鋁為陽極，熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl₄^－形式存在，則陽極的電極反應(yīng)式為___________________________________。

Answer 1

（1）與C反應(yīng)，提供反應(yīng)所需的熱量 （2分）
（2）Al₂O₃+3Cl₂+3C = 2AlCl₃+3CO （800 ℃）（3分）
（3）SO₃^2-+Cl₂+H₂O=SO₄^2-+2H⁺+2Cl^-  （3分） 
（4）將FeCl₃雜質(zhì)還原成Fe除去 （2分）
（5）4 （3分）
（6）Al-3e^-＋4Cl^-= AlCl₄^-（3分）

試題分析：工藝流程題要弄清原料及成分、所要制備的產(chǎn)品，給出的已知條件也是常設(shè)問題的地方要十分注意。
（1）通入氧氣的目的，通氧氣后出來的產(chǎn)物就可以知道是和碳反應(yīng)，除此以外就是反應(yīng)放熱為其它反應(yīng)提供能量。
（2）根據(jù)箭頭的指向，C被還原成CO，氯氣被還原成AlCl₃，所以C+Al₂O₃+Cl₂→CO+AlCl₃
然后再利用氧化還原反應(yīng)的配平方法進(jìn)行配平。
（3）利用的是亞硫酸鈉的還原性，氯氣的氧化性，在溶液中亞硫酸根被氧化后生成硫酸根離子，氯氣單質(zhì)被還原后則是氯離子，寫方程式時(shí)可以先寫SO₂+ Cl₂→2Cl^—+SO₄^2—再根據(jù)電原子守恒和電荷守恒，在邊補(bǔ)上水，右邊補(bǔ)上氫離子，配平就可以了。
（4）由“升華器”處可知，要將鐵元素除去，結(jié)合題意可知將FeCl₃雜質(zhì)還原成Fe除去。
（5）由2（AlCl₃·6H₂O）轉(zhuǎn)化成Al₂(OH)_nCl_(6-n)可知，
2×（27+35.5×3+6×18）×40%=27×2+17n+35.5×(6-n),求得n=4
（6）先寫Al-3e- →AlCl₄^－,根椐原子守恒和電荷守恒補(bǔ)齊就行。