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（A12O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺

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（A12O3、Fe2O3）为原料制备无水AlCl3的工艺流程如图．（1）氯化炉中Al2O3、C12和C反应的化学方程式为A12O3+3C12+3C 高温 . 2A1C13+3COA12O3+3C12+3C 高温 . 2A1C13+3CO．（2）升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，其作用是______．（3）为测定制得的无水AlCl3产品（含杂质FeCl3）的纯度，称取16.25g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液，滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32g．①写出除杂过程中涉及的离子方程式______②AlCl3产品的纯度为______．（4）工业上另一种由铝灰为原料制备无水AlCl3工艺中，最后一步是由AlCl3?6H2O脱水制备无水AlCl3，实现这一步的方法是______．

Answer 1

（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+3C

高温  .

2A1C1₃+3CO，
故答案为：A1₂O₃+3C1₂+3C

高温  .

2A1C1₃+3CO；
（2）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，应将FeCl₃除去，所以加入少量Al目的是除去FeCl₃，
故答案为：除去FeCl₃；
（3）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
则：

160

0.32g

=

325

m

，
解得，m=0.65g，
所以AlCl₃产品的纯度为：

16.25g?0.65g

16.25g

×100%=96%，
故答案为：96%；
（4）氯化铝溶液发生水解，将AlCl₃?6H₂O脱水制备无水氯化铝可在HCl气流中加热脱结晶水，
故答案为：在HCl气流中加热脱结晶水．