氯化铝常作净水剂。工业上,用铝土矿为原料(主要成分为Al
2O
3,含Fe
2O
3、SiO
2等杂质)制备无水氯化铝的一种工艺流程如图所示。

已知:碳与Cl
2很难直接反应。SiCl
4遇水会发生反应生成H
2SiO
3。几种物质的沸点如下:
物质
| SiCl4
| AlCl3
| FeCl3
| FeCl2
|
沸点/℃
| 57.6
| 180(升华)
| 300(升华)
| 1 023
|
回答下列问题:
(1)用AlCl
3·6H
2O制备无水氯化铝的操作方法为_______________________。
(2)焙烧过程中,产生气体的平均相对分子质量为36,则气体组成为_________________(指出气体成分以及相应物质的量之比)。“焙烧”除生成三种固体单质外,还可以使固体中水分挥发、气孔数目增多。使水分挥发的目的是_____________;使气孔数目增多的目的是____________________。
(3)尾气中含有“氧化”过程的产物,其与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为___________________。
(4)“除杂”中27 g Al除去1 mol杂质M,写出除去M的化学方程式:__________________。
(5)参照上述流程,以上述分离出来的废渣为原料制备铁红,设计流程图:________________________。
(6)已知铝土矿质量为100 kg,氧化铝的质量分数c%,制备的氯化铝的质量为a kg,加入铝粉质量为b kg(假设铝粉反应完全)。则上述流程中,铝土矿中铝元素利用率为________(用计算式表示)。