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:
合成聚丙烯腈纤维的单体是丙烯腈,它可以由以下两种方法制备。
方法一:CaCO3CaO
CaC2
CH≡CH
CH2===CH—CN
方法二:CH2===CH—CH3+NH3+O2
CH2===CH—CN+3H2O
①方法二比方法一反应步骤少,能源消耗低,成本低 ②方法二比方法一原料丰富,工艺简单 ③方法二比方法一降低了有毒气体的使用,减少了污染 ④方法二需要反应温度高,耗能大
以上叙述对两种方法分析正确的是( )
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②③④
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科目:高中化学 来源: 题型:
酸性溶液中,Fe2+会被空气缓慢氧化为Fe3+。不同条件下,一定浓度的Fe2+的氧化率随时间变化关系如右图所示。下列有关说法正确的是
A.该氧化过程的离子方程式为:
Fe2++O2+4H+===Fe3++2H2O
B.pH=1.5时Fe2+的氧化率一定比pH=2.5的大
C.Fe2+的氧化率仅与溶液的pH和温度有关
D.其他条件相同时,80℃时Fe2+的氧化率比50℃的大
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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:
关于化学电源的叙述,错误的是( )
A.最早使用的化学电池是锌锰电池
B.在干电池中,碳棒只起导电作用,并不参加化学反应
C.镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限,价格昂贵
D.燃料电池是一种高效、环保的新型化学电源
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