Question

由鋁土礦(主要成分是Al₂O₃)煉制鋁的工藝流程示意圖如下:

(1)電解生成的鋁在熔融液的　　(填“上層”或“下層”),電解時不斷消耗的電極是　　(填“陰極”或“陽極”)。 

(2)寫出通入過量二氧化碳酸化時反應(yīng)的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)電解制備鋁時,需加入冰晶石(Na₃AlF₆),其作用是　　　　　　　　　　　,工業(yè)上可以用氟化氫氣體、氫氧化鋁和純堿在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)來制取冰晶石,寫出該反應(yīng)的化學方程式:　　　　　　　　　　。 

(4)上述工藝所得鋁中往往含有少量Fe和Si等雜質(zhì),可用電解方法進一步提純,該電解池的陰極材料是　　(填化學式),陽極的電極反應(yīng)為　　　　　　　　　　　　。 

(5)對金屬制品進行抗腐蝕處理,可延長其使用壽命。

①控制一定條件進行電解(見下圖),此時鋁表面可形成耐酸的致密氧化膜,其電極反應(yīng)為　　　　　; 

②鋼材鍍鋁后,能防止鋼材腐蝕,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

Answer 1

.規(guī)范答題:(1)下層　陽極

(2)Al+CO₂+2H₂OAl(OH)₃↓+HC

(3)助熔劑(或降低熔化溫度)　2Al(OH)₃+12HF+3Na₂CO₃2Na₃AlF₆+3CO₂+9H₂O

(4)Al　Al-3e^-Al³⁺

(5)①2Al-6e^-+3H₂OAl₂O₃+6H⁺　②致密的氧化鋁膜起著保護內(nèi)部金屬的作用;若鍍層破損后,與電解質(zhì)溶液接觸時形成原電池,鋁作負極防止鋼材被腐蝕

解析:(1)由于冰晶石(Na₃AlF₆)與氧化鋁熔融物密度比鋁的小,所以鋁在熔融液的下層。電解時陽極的碳棒被生成的氧氣氧化。(2)NaAlO₂溶液中通入過量CO₂生成Al(OH)₃和NaHCO₃。(3)Al₂O₃的熔點很高,熔化需要較多能量,加入冰晶石可以降低Al₂O₃的熔化溫度。根據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫該化學方程式。(4)可以通過電解精煉爐除去鋁中含有的雜質(zhì),陰極材料為Al,陽極上Al放電。(5)①致密氧化膜為Al₂O₃,因此電極反應(yīng)為2Al-6e^-+3H₂OAl₂O₃+6H⁺。②鋼材鍍鋁,致密的氧化膜可以保護內(nèi)層金屬,即使鍍層破損,形成原電池時,Al作為負極,仍可防止鋼材腐蝕。