无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业上制备无水AlCl3的方法是:将一定粒度的铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3)和石油焦(主要成分是C)按一定配比投入焙烧炉中加热至800℃,再将焙烧过的物料投入到氯化炉中,然后通入Cl2和O2,于950℃在石油焦还原剂的存在下,Al2O3与Cl2反应,生成气态AlCl3,经冷却后得到氯化铝粗产品(杂质的成分是FeCl3)。尾气中含有大量CO和少量Cl2,用碱液或Na2SO3溶液除去Cl2,并回收CO。精制AlCl3粗产品一般用升华法。在升华器内,加入NaCl固体,同时加入少量某种物质X,将FeCl3杂质还原成Fe作为废渣除去,再经升华就得到精制的AlCl3。
回答下列问题:
(1)氯化炉中通入O2的目的是____________。
(2)氯化炉中Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式是_____________________。
(3)用Na2SO3溶液处理尾气时,发生反应的离子方程式是_______________。
(4)精制AlCl3粗产品时,需加入少量物质X。X可能是下列物质中的_________(填字母)。
A.FeCl2固体 B.Fe粉 C.Al粉
(5)精制无水AlCl3的合格品中,AlCl3的质量分数不得低于96%。现称取16. 25 g精制后的无水AlCl3样品,溶于过量的NaOH溶液,过滤出沉淀物,沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重,其残留固体质量为0.16g。试计算该样品中AlCl3的质量分数(写出计算过程)。
(1)与C反应,提供反应所需要的热量
(2)Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO
(3)SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+
(4)C
(5)解:2FeCl3 ~2Fe(OH)3 ~Fe2O3
2×162.5 160
m(FeCl3) 0.16g