- 铝的冶炼
- 共16题
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝．工艺流程如下：
（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①______和②______
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去．气泡的主要成分除Cl2外还含有______；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在______
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为______
（4）镀铝电解池中，金属铝为______极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4- 和Al2Cl7-形式存在，铝电极的主要电极反应式为______
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是______．
正确答案
解：（1）氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应（单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应），即2Al+Fe2O3
（2）粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，其中氯化钠熔点为801℃，较高，是固态杂质随气泡上浮，气泡的主要成分除Cl2外还含有H2、HCl、AlCl3，故答案为：H2、HCl、AlCl3；NaCl；
（3）A中有氯气以及氯化氢，均能和烧碱反应，用于尾气处理，实质为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H++OH-=H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H++OH-=H2O；
（4）电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应，Al+Al2Cl7--3e-=4AlCl4-，故答案为：阳极；Al+Al2Cl7--3e-=4AlCl4-；
（5）铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用，致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生，故答案为：致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生．
解析
解：（1）氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应（单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应），即2Al+Fe2O3
（2）粗铝含有一定量的金属钠和氢气，钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝，氢气和氯气发生反应生成氯化氢，其中氯化钠熔点为801℃，较高，是固态杂质随气泡上浮，气泡的主要成分除Cl2外还含有H2、HCl、AlCl3，故答案为：H2、HCl、AlCl3；NaCl；
（3）A中有氯气以及氯化氢，均能和烧碱反应，用于尾气处理，实质为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H++OH-=H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，H++OH-=H2O；
（4）电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应，Al+Al2Cl7--3e-=4AlCl4-，故答案为：阳极；Al+Al2Cl7--3e-=4AlCl4-；
（5）铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用，致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生，故答案为：致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生．
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