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(shí)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(shí)反應(yīng)的離子方程式

。

（3）電解制備鋁時(shí)，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(xué)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(jìn)一步提純，該電解池的陰極材料是 （填化學(xué)式），陽極的電極反應(yīng)式為 。

（5）對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。

①控制一定條件進(jìn)行電解（見圖），此時(shí)鋁表面可形成耐酸的致密氧化膜，其電極反應(yīng)式為 ；

②鋼材鍍鋁后，能防止鋼材腐蝕，其原因是 。

 

Answer 1

（1）下層　陽極

（2）AlO2-＋CO2＋2H2O=Al（OH）3↓＋HCO3-

（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－＋3H2O=Al2O3＋6H＋

②致密的氧化鋁膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用，若鍍層破損后，與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)形成原電池，鋁作負(fù)極防止鋼材被腐蝕

【解析】（1）電解熔融的氧化鋁冶煉鋁，陽極生成O2，與石墨電極反應(yīng)生成CO。（3）氧化鋁的熔點(diǎn)很高，是常用的耐高溫材料，故冶煉時(shí)加入冰晶石降低其熔點(diǎn)。（4）遷移電解法精煉銅的原理，電解時(shí)鋁在陰極析出，故陰極材料為純鋁。（5）根據(jù)題中信息，鋁表面生成的應(yīng)為Al2O3，故陽極電極反應(yīng)為鋁失去電子，生成的Al3＋與H2O作用形成Al2O3。