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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
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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:
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)△H1=+1344.1kJ•mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)△H2=+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的经冷却至室温后,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___.
(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 |
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)△H1=+1344.1kJ•mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)△H2=+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的经冷却至室温后,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___.
▼优质解答
答案和解析
(1)氯化铝是强酸弱碱盐,在溶液中铝离子发生水解反应产生氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,所以能净水,其反应的离子方程式为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;
(2)①步骤1中铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,因后续步骤反应生成氯化铝等强酸弱碱盐易水解,固体水分在焙烧的过程中挥发,防止后续步骤生成的盐水解、气孔数目增多增大反应物的接触面积,加快反应速率,
故答案为: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;
②根据物质中含有的元素组成可知:若步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气,Fe2O3与焦炭发生氧化还原反应,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是铁,
故答案为:Fe或铁;
③Ⅰ、Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)△H1=+1344.1kJ•mol-1
Ⅱ、2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)△H2=+1169.2kJ•mol-1
根据盖斯定律,将Ⅰ-Ⅱ可得:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=(+1344.1kJ•mol-1)-(+1169.2kJ•mol-1)=+174.9KJ/mol,
故答案为:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=+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,Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,CO2和NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,所以生成的盐的化学式为NaCl、NaClO和Na2CO3,
故答案为:NaCl、NaClO、Na2CO3;
⑤步骤Ⅲ得到氯化铝的粗品,加入氯化钠熔融能降低FeCl3的熔点,铝的金属活动性强于铁,加铝粉,可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,因AlCl3在180℃升华,在300℃,废渣为Fe,冷却得到成品氯化铝,
故答案为:除去FeCl3,提高AlCl3纯度.
故答案为:Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;
(2)①步骤1中铝土矿粉和焦炭在300℃焙烧,因后续步骤反应生成氯化铝等强酸弱碱盐易水解,固体水分在焙烧的过程中挥发,防止后续步骤生成的盐水解、气孔数目增多增大反应物的接触面积,加快反应速率,
故答案为: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;
②根据物质中含有的元素组成可知:若步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气,Fe2O3与焦炭发生氧化还原反应,则反应生成相对原子质量比硅大的单质是铁,
故答案为:Fe或铁;
③Ⅰ、Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)△H1=+1344.1kJ•mol-1
Ⅱ、2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g)△H2=+1169.2kJ•mol-1
根据盖斯定律,将Ⅰ-Ⅱ可得:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=(+1344.1kJ•mol-1)-(+1169.2kJ•mol-1)=+174.9KJ/mol,
故答案为:Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)=2AlCl3(g))+3CO(g)△H=+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,Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O,CO2和NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,所以生成的盐的化学式为NaCl、NaClO和Na2CO3,
故答案为:NaCl、NaClO、Na2CO3;
⑤步骤Ⅲ得到氯化铝的粗品,加入氯化钠熔融能降低FeCl3的熔点,铝的金属活动性强于铁,加铝粉,可以将氯化铝的粗品中的氯化铁中的铁置换出来,生成铁和氯化铝,因AlCl3在180℃升华,在300℃,废渣为Fe,冷却得到成品氯化铝,
故答案为:除去FeCl3,提高AlCl3纯度.
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