无水AlCl3可用作有机合成的催化剂，食品膨松剂等．工业上由铝土矿（主要成分是Al2O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是碳单质）制备无水AlCl3的流程如下（1）在焙烧炉中发生反应：①Fe2O3（g）+

Question

无水AlCl₃可用作有机合成的催化剂，食品膨松剂等．工业上由铝土矿（主要成分是Al₂O₃和Fe₂O₃）和石油焦（主要成分是碳单质）制备无水AlCl₃的流程如下

（1）在焙烧炉中发生反应：①Fe₂O₃（g）+3C（g）⇌2Fe（g）+3CO（g），
②3CO（g）+Fe₂O₃（g）⇌2Fe（g）+3CO₂（g）．则反应②的平衡常数的表达式为K=___．
（2）氯化炉中Al₂O₃、Cl₂和C在高温下反应的化学方程式为___；其炉气中含有大量CO和少量C1₂，可用___ 溶液除去Cl₂，并回收CO．
（3）升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，需加入一定量A1，其目的是___．
（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脱去结晶水制备无水AlCl₃，直接加热不能得到无水AlCl₃，其原因是___．已知SOCl₂为无色液体且极易与水反应生成HCl和SO₂，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合加热可制取无水AlCl₃，写出该反应的化学方程式：___．

Answer 1

（1）可逆反应3CO（g）+Fe₂O₃（s）⇌2Fe（s）+3CO₂（g）的化学平衡常数k=(c3(CO2))/(c3(CO))，
故答案为：(c3(CO2))/(c3(CO))；
（2）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，炉气中含有大量CO和少量C1₂，可用NaOH（或Na₂SO₃）溶液除去Cl₂，并回收CO，
故答案为：A1₂O₃+3C1₂+3C(高温.)/() 2A1C1₃+3CO；NaOH（或Na₂SO₃）；
（3）由工艺流程可知，升华器中主要含有AlCl₃和FeCl₃，加入少量Al除去FeCl₃，Al与FeCl₃反应生成Fe、AlCl₃，反应方程式为Al+FeCl₃(高温.)/()AlCl₃+Fe，
故答案为：Al+FeCl₃(高温.)/()AlCl₃+Fe；
（4）AlCl₃的水解，直接加热，水解彻底生成氢氧化铝，得不到氯化铝，必须在氯化氢的气流中加热，目的是抑制AlCl₃的水解，由题目信息可知，AlCl₃•6H₂O与SOCl₂混合加热生成AlCl₃、HCl、SO₂，反应方程式为AlCl₃•6H₂O+6SOCl₂(△.)/()AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑，
故答案为：Al³⁺发生水解；AlCl₃•6H₂O+6SOCl₂(△.)/()AlCl₃+12HCl↑+6SO₂↑．