Question

工業(yè)上由鋁土礦（主要成分是Al2O3和Fe2O3）和焦炭制備無水AlCl3的流程如下：

已知：AlCl3，F(xiàn)eCl3，分別在183℃、315℃升華

（1）在焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)：

①Fe2O3(s)＋3C(s）2Fe(s)＋3CO(g） △H＝－492.7kJ/mol

②3CO(g)+ Fe2O3(s)2Fe(s)＋3CO2(g） △H＝＋25.2kJ/mol

反應(yīng)2Fe2O3(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO2(g） △H＝___________kJ/mol。

（2）①Al2O3，Cl2和C在氯化爐中高溫下發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)生成1molAlCl3時轉(zhuǎn)移______mol電子；爐氣中含有大量CO和少量Cl2，可用Na2SO3溶液除去Cl2，其離子方程式為_______。在溫度約為700℃向升華器中加入鋁粉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。充分反應(yīng)后溫度降至_____以下（填“183℃、315℃之一），開始分離收集AlCl3。

②將AlCl3· 6H2O溶于濃硫酸進行蒸餾，也能得到一定量的無水AlCl3，此原理是利用濃硫酸下列性質(zhì)中的 （填字母序號）。

①氧化性 ②吸水性 ③難揮發(fā)性 ④脫水性

a．只有① b．只有② c．只有②③ d．只有②③④

（3）海洋燈塔電池是利用鋁、石墨為電極材料，海水為電解質(zhì)溶液，構(gòu)成電池的其正極反應(yīng)式________，與鉛蓄電池相比．釋放相同電量時，所消耗金屬電極材料的質(zhì)量比m（Al）: m（Pb）=__________________。

 

Answer 1

（1）-467.5

（2）①3 Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+ Al+FeCl3=Fe+AlCl3 315℃ ②c

（3）O2+4e-+2H2O=4OH- 2:23

【解析】（1）由①+②得所求方程式，所以△H=-467.5kJ·mol

（2）① 由2Al2O3+3Cl2+3C=2AlCl3+3CO知，生成2molAlCl3轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，則1mol AlCl3時轉(zhuǎn)移3mol電子；根據(jù)題意得：Cl2+SO32-+H2O=2Cl-+SO42-+2H+；Al+FeCl3=Fe+AlCl3由于AlCl3升華而FeCl3不升華，溫度在應(yīng)315℃以下。

②此處只用到吸水性，難揮發(fā)性。

（3）氧氣在中性溶液中正極反應(yīng)：O2+4e-+2H2O=4OH-；設(shè)都放出6mole-，需要Al 2mol，Pb 3mol，其質(zhì)量比為2mol×27g/mol：3mol×207g/mol=2：23。