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Ⅰ.工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝.纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体.图1是电解槽的示意
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Ⅰ.工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝.纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体.
图1是电解槽的示意图.
(1)写出电解时阴扳的电极反应式______.
(2)电解过程中生成的氧气全部与石墨电极反应生成C0和C02气体.因此,需要不断补充石墨电极.工业生产中,每生产9t铝阳极损失5.4t石墨.生成的二氧化碳的物质的量为______
Ⅱ.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有Fe203、Si02)提取氧化铝做冶炼铝的原料.其中一种提取的搡作过程如(图2):
请回答下列问题:
(1)请写出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氢氧化铝的离子方程式______.
(2)沉淀乙是Fe203和Si02的混合物,向其中加入足置盐酸,写出反应的离子方程式______,充分反应后过滤,将滤液加热蒸干灼烧,最后可得到红褐色固体,用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程______.
(3)上述提取氧化铝的方法叫碱溶法.工业生产中还有一种酸溶法.
第一步:向铝土矿中加盐酸,然后过滤;第二步:处理得到的滤液.请你思考第二步操作中使用的化学试剂是______.
图1是电解槽的示意图.
(1)写出电解时阴扳的电极反应式______.
(2)电解过程中生成的氧气全部与石墨电极反应生成C0和C02气体.因此,需要不断补充石墨电极.工业生产中,每生产9t铝阳极损失5.4t石墨.生成的二氧化碳的物质的量为______
Ⅱ.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有Fe203、Si02)提取氧化铝做冶炼铝的原料.其中一种提取的搡作过程如(图2):
请回答下列问题:
(1)请写出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氢氧化铝的离子方程式______.
(2)沉淀乙是Fe203和Si02的混合物,向其中加入足置盐酸,写出反应的离子方程式______,充分反应后过滤,将滤液加热蒸干灼烧,最后可得到红褐色固体,用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程______.
(3)上述提取氧化铝的方法叫碱溶法.工业生产中还有一种酸溶法.
第一步:向铝土矿中加盐酸,然后过滤;第二步:处理得到的滤液.请你思考第二步操作中使用的化学试剂是______.
▼优质解答
答案和解析
Ⅰ.(1)由电解装置可知,阴极上铝离子得到电子,电极反应为Al3++3e-=Al,故答案为:Al3++3e-=Al;
(2)生产9t铝阳极,转移电子为
×3=106,5.4t石墨的物质的量为
,石墨电极反应生成C0和C02气体,设生成二氧化碳为x,由电子守恒可知,
x×(4-0)+(
-x)×(2-0)=106,解得x=5×104,故答案为:5×104;
Ⅱ.(1)甲中含偏铝酸根离子,通入足量二氧化碳生成氢氧化铝,离子反应为AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,
故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓;
(2)沉淀乙是Fe203和Si02的混合物,向其中加入足置盐酸,发生Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,铁离子水解,FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O,
故答案为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O;
(3)提取氧化铝,加盐酸氧化铝、氧化铁与酸反应,则处理废液的目的是将铝离子、铁离子分离,应选择强碱,所以步骤二中的化学试剂为NaOH溶液或强碱溶液,
故答案为:NaOH溶液或强碱溶液.
(2)生产9t铝阳极,转移电子为
9×106 |
27 |
5.4×106 |
12 |
x×(4-0)+(
5.4×106 |
12 |
Ⅱ.(1)甲中含偏铝酸根离子,通入足量二氧化碳生成氢氧化铝,离子反应为AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓,
故答案为:AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓;
(2)沉淀乙是Fe203和Si02的混合物,向其中加入足置盐酸,发生Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,铁离子水解,FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O,
故答案为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O;FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O;
(3)提取氧化铝,加盐酸氧化铝、氧化铁与酸反应,则处理废液的目的是将铝离子、铁离子分离,应选择强碱,所以步骤二中的化学试剂为NaOH溶液或强碱溶液,
故答案为:NaOH溶液或强碱溶液.
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