【每日一题】化学工艺应用

无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。

（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为     。

（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al₂O₃，含有Fe₂O₃、SiO₂等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：

已知：

物质	SiCl4	AlCl3	FeCl3	FeCl2
沸点/℃	57.6	180（升华）	300（升华）	1023

①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是      （只要求写出一种）。

②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是       。

③已知：

Al₂O₃(s）+3C(s）=2Al(s）+3CO(g）  ΔH₁=+1344.1kJ ·mol^-1

2AlCl₃(g）=2Al(s）+3Cl₂(g）      ΔH₂=+1169.2kJ ·mol^-1

由Al₂O₃、C和Cl₂反应生成AlCl₃的热化学方程式为                。

④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为_______。

⑤结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是     。

【答案】

（1）Al³⁺+3H₂O?Al(OH）₃+3H⁺

（2）①防止后续步骤生成的AlCl₃水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率。

    ②Fe或铁 ；

    ③Al₂O₃(s）+3C(s）+2Cl₂(g）=2AlCl₃(g）+3CO(g）  ΔH=+174.9kJ/mol；

    ④NaCl、NaClO、NaClO₃ ；⑤除去FeCl₃，提高AlCl₃纯度。

【解析】

（1）氯化铝是强酸弱碱盐，在溶液中Al³⁺发生水解反应产生氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为Al³⁺+3H₂O?Al(OH）₃+3H⁺；

（2）

①步骤Ⅰ中焙烧使固体中的水分挥发，导致气孔数目增多，其作用是可以防止后续步骤生成的AlCl₃水解。同时由于增大反应物的接触面积，使反应速率加快。

②根据物质中含有的元素组成可知：若在步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是铁。

③第一个式子减去第二个式子，整理可得：Al₂O₃(s）+3C(s）+2Cl₂(g）=2AlCl₃(g）+3CO(g）  ΔH=+174.9kJ/mol；

④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，Cl₂与浓 NaOH溶液发生反应产生NaCl、NaClO₃和水，随着反应的进行，溶液变稀。

这时Cl₂与稀的NaOH溶液发生反应，形成NaCl、NaClO。因此得到的三种盐的化学式分别为NaCl、NaClO、NaClO₃ 。

⑤由于Al的活动性比Fe强，在步骤Ⅴ中加入铝粉，就可以将铁置换出来，达到除去除去FeCl₃，提高AlCl₃纯度的目的。

【考点】

考查盐的水解、反应条件的控制、热化学方程式的书写、物质反应充分的确定及化学试剂的作用的判断的知识。