下图是传统的工业生产金属铝的基本流程图,结合铝生产的流程图解答下列各题:
(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是__________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
(2)氧化铝熔点高达2 050 ℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼中采取的措施是_________________________________________________。
(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是: ______________________________________(用化学方程式表示)。
(4)工业上制取金属镁时是电解熔融MgCl2,电解反应方程式为____________________________,镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物________________________________。
解析 该题以工业冶炼金属铝为载体考查了原料的判断、原理的诠释以及能
量的合理利用。
(1)铝土矿的主要化学成分是Al2O3,另外还有SiO2、Fe2O3、TiO2、H2O等,
电解前必须进行提纯。石油炼制、煤的干馏的固体物质的成分为碳,具有导
电性,可以作为阳极和阴极材料。
(2)纯净Al2O3的熔点很高,而其电解必须在熔融状态下进行,若采用纯净的
Al2O3进行电解,则加热熔融需要耗费大量的能量,所以工业上采用加入冰晶
石(Na3AlF6)和氟化钙(CaF2)助熔。
(3)工业冶炼铝的关键操作是电解,电解时阳极发生氧化反应,熔融物中的
O2-失电子,生成O2,在电解过程中阳极的材料碳逐渐与生成的氧气反应,
在高温条件下生成CO2。
(4)因为MgCl2为离子化合物,熔融时能发生电离;AlCl3为共价化合物,熔
融时不发生电离;再者MgO熔点很高,很难熔化,耗能太大。
答案 (1)Al2O3 碳素材料
(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2
(3)C+O2CO2
(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
因为MgO熔点太高,MgCl2熔点低,电解MgCl2耗能少。AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离
科目:高中化学 来源: 题型:
运用有关概念判断下列叙述正确的是( )
A.1molH2燃烧放出的热量为H2的燃烧热
B.Na2SO3和H2O2的反应为氧化还原反应
C.和
互为同系物
D.BaSO4的水溶液不导电,故BaSO4是弱电解质
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科目:高中化学 来源: 题型:
短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增,其原子的最外层电子数之和为13,X与Y、Z位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍,下列说法正确的是
A.X的氢化物溶于水生成弱酸
B.Z的氢化物的水溶液在空气中存放不易变质
C.Y与X可生成Y3X2型化合物
D.Z的单质在氧气中燃烧可以生成两种酸性氧化物
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科目:高中化学 来源: 题型:
萤火虫发光原理如下:
关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是( )
A.互为同系物
B.均可发生硝化反应
C.均可与碳酸氢钠反应
D.均最多有7个碳原子共平面
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科目:高中化学 来源: 题型:
在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是 ( )。
A.Na,Ba,Mg,Al B.Na,K,Zn,Fe
C.Zn,Fe,Cu,Ag D.Mg,Al,Zn,Fe
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科目:高中化学 来源: 题型:
如右图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天后观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈________性,发生________腐蚀,电极反
应式为:负极:____________________,正极:____________________。
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈________性,发生________腐蚀。电极反应式为,负极:____________________,正极:____________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
使1 mol乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使该加成反应的产物与氯气在光照条件下发生完全取代反应,则两个过程中消耗氯气的总物质的量是( )
A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol
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