- 金属的冶炼（干法）
- 共526题
工业制备铝一般是从铝土矿（主要成分是Al2O3，含有杂质Fe2O3）中得到纯净的Al2O3，然后是电解
Al2O3得到铝。下图是从铝土矿中提纯是的简单示意图。其中牵涉到的一个反应是：
（1）写出图示中（1）的实验操作是______________；图示中（2）加入的试剂______________。
（2）试推断物质（写化学式）B_________；C_________；H__________；F____________。
（3）写出化学方程式： ①_______________________。④_______________________。
正确答案
（1）过滤；Ca(OH)2（2）NaAlO2；Fe2O3；CaCO3；Al2O3（3）① 
钢铁工业是国家工业的基础，请回答：钢铁冶炼、腐蚀与防护过程中的有关问题。
（1）工业用热还原法冶炼生铁的主要原料有_____________________，设备的名称是___________写出用还原剂CO还原赤铁矿（主要成分为Fe2O3）的化学方程式________________________。
（2）写出钢铁在潮湿空气中发生锈蚀时的正极反应方程式_________________生成铁锈（Fe2O3·XH2O）的化学方程式为________________________．
（3）生铁的用途远远不及钢材广泛，人们把较多的高炉生铁直接冶炼成钢，由生铁直接在纯氧顶吹转炉中转化成钢时，是把有害杂质除掉而保留有益元素，可以概括为_______________。为了防止钢铁制品发生锈蚀，可以在钢铁零件的表面进行电镀铜等措施，电镀铜时的阳极反应为_____________________。
正确答案
（1）铁矿石、焦炭、石灰石；高炉；Fe2O3+3CO
（2）O2+2H2O+4e-=4OH-；4Fe+3O2+2XH2O==2Fe2O3·XH2O
（3）降碳、除硫、磷，脱氧，调硅锰；Cu-2e-==Cu2+
工业炼铝是用铝土矿（主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2）提取冶炼铝的主要原料氧化铝，然后进行电解。工艺流程如下图：
（1）滤液1中要加入稍过量的原料B，原料B的化学式是______________。写出步骤②有关反应的离子方程式_______________________、_________________________。
（2）滤液3中溶质的主要成份是________(填化学式)，写出该溶液的一种用途______________________。
（3）如果省去步骤①，即溶解铝土矿从直接加入原料B开始，则最终会对氧化铝的生成有什么影响？
_________________________________。
（4）铝粉与三氧化二铁粉末在引燃剂作用下常用来焊接钢轨，主要是利用了该反应是_____________，而且该反应焊接速度快、设备简易，适于野外作业。
（5）步骤⑤是在铝电解槽中进行，电解槽的两极材料均用石墨，其中___________极的材料随反应的进行需要不断补充，为什么？_____________________________
正确答案
（1）NaOH；Fe3++3OH-==Fe(OH)3↓；Al3++4OH-==AlO2-+2H2O
（2）NaHCO3；制NaHCO3或发酵粉（答案合理即可）
（3）用NaOH直接溶解会使SiO2生成Na2SiO3，通CO2后生成H4SiO4和Al(OH)3沉淀，从而加热后生成的
Al2O3中混有杂质SiO2（4）放热反应
（5）阳；阳极生成的O2与石墨反应生成了CO2从而被消耗
金属铝的生产是以Al2O为原料，在熔融状态下进行电解：2Al2O3
请回答下列问题
（1）冰晶石（Na3AIF6）的作用是____________________。
（2）电解生成的金属铝是在熔融液的___________（填“上层”或“下层”）。
（3）阴极和阳极均由___________材料做成；电解时不断消耗的电极是___________（填“阳极”或“阴极”）。
（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要。在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成___________（填代号）。
a．冰晶石 b．氧化铝 c．铝锭 d．硫酸铝
正确答案
（1）降低Al2O3的熔化温度
（2）下层
（3）碳素（或石墨）；阳极
（4）c
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）工业上电解法获得金属铝的过程中，须在氧化铝中加入_________，其目的是__________________。
（2）精炼前，需清除坩埚内的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，铝与氧化铁反应的化学方程式为：__________________。
（3）将Cl2连续通入粗铝熔体中，杂质随气泡上浮除去。气泡的成分有_________；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中的物质有__________________。
（4）在用废碱液处理A时，写出主要反应的离子方程式_________。
（5）镀铝电解池中，以钢材镀件和铝为电极，熔融盐做电解液。则金属铝为_______极。电镀选择在170℃下进行的原因是__________________。采用的加热方式最好是_________。（填字母选项）
A、水浴 b、油浴 c、直接强热快速升温至170℃
（6）钢材表面镀铝之后，能有效防止钢材腐蚀，其原因是_________。
正确答案
（1）冰晶石或Na3AlF6；降低氧化铝熔融所需的温度
（2）2Al＋Fe2O3
（3）Cl2、HCl和AlCl3；NaCl
（4）Cl2＋2OH- == Cl- ＋ ClO-＋ H2O、 H+ + OH- ==H2O
（5）阳极；防止氯化铝升华损失； b
（6）铝在钢材表面形成致密的氧化铝膜，保护了内层金属
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