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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


练习册系列答案
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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.互为同系物

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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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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

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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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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。

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(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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下列物质中,含有非极性共价键的是(  )

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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(  )

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