工業(yè)上用純凈的氧化鋁為原料，采用電解的方法制鋁．冶煉的主要設(shè)備是一個呈長方形的電解槽．電解槽的外面是鋼殼，內(nèi)襯耐火磚作為絕緣和保護層．用碳作槽底，底部的碳塊跟它下部的鋼導(dǎo)電棒相連接，槽中有帶有導(dǎo)電桿的兩排碳塊，中間是熔融冰晶石(Na3AlF6，它是Al2O3的“熔劑”，在1000℃左右就可以得到熔融Al2O3)和氧化鋁(Al2O3)的熔融體．其電解裝置如圖所示：

(1)電解槽中陽極材料是________，陰極材料是________．

(2)工業(yè)冶煉鋁的原理用電極反應(yīng)式可表示為________．

(3)電解冶煉鋁的過程中，除了定期補充氧化鋁外，還要定期補充________，這樣做的理由是________．

(4)氯化鋁的熔點只有190℃，但不用電解熔融AlCl3來制鋁，其理由是________．

(5)工業(yè)冶煉鎂，不是電解熔融MgO，而是電解熔融MgCl2，理由是________．

答案：
解析：

　　答案：(1)碳塊(由兩排碳塊組成)　碳塊(由槽底的碳塊組成)

　　(2)陽極：6O2－－12e－3O2↑；

　　陰極：4Al3+＋12e－4Al

　　(3)碳塊　在陽極產(chǎn)生的O2會與碳電極反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳：C＋O2＝CO2，為了保護陽極的碳電極，因此，要定期補充碳塊

　　(4)氯化鋁不是離子化合物，而是共價化合物，熔融AlCl3不能電離產(chǎn)生Al3+，所以，工業(yè)上不能用電解熔融AlCl3來冶煉鋁

　　(5)因為MgO的熔點(2800℃)很高，要熔化MgO能耗很大，而離子化合物MgCl2的熔點(714℃)比MgO要低，所以，工業(yè)冶煉鎂是電解熔融MgCl2

　　

　　點評：工業(yè)上金屬的電解冶煉，運用的是電解原理，金屬單質(zhì)在陰極產(chǎn)生．通常是電解金屬的熔融離子化合物，化合物的選擇還應(yīng)考慮到它的性質(zhì)與能耗．


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2013?德州模擬）Ⅰ．工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法來制取金屬鋁．純凈氧化鋁的熔點很高（約2045℃），在實際生產(chǎn)中，通過加入助熔劑冰晶石（Na3AlF6）在1000℃左右就可以得到熔融體．
圖1是電解槽的示意圖．

（1）寫出電解時陰扳的電極反應(yīng)式
Al3++3e-=Al
Al3++3e-=Al
．
（2）電解過程中生成的氧氣全部與石墨電極反應(yīng)生成C0和C02氣體．因此，需要不斷補充石墨電極．工業(yè)生產(chǎn)中，每生產(chǎn)9t鋁陽極損失5.4t石墨．生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為
5×104
5×104

Ⅱ．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是Al2O3，還含有Fe203、Si02）提取氧化鋁做冶煉鋁的原料．其中一種提取的搡作過程如（圖2）：
請回答下列問題：
（1）請寫出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氫氧化鋁的離子方程式
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al（OH）3↓
．
（2）沉淀乙是Fe203和Si02的混合物，向其中加入足置鹽酸，寫出反應(yīng)的離子方程式
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
，充分反應(yīng)后過濾，將濾液加熱蒸干灼燒，最后可得到紅褐色固體，用簡要的文字和化學方程式說明這一變化過程
FeCl3+3H2O?Fe（OH）3+3HCl，加熱促進水解，且鹽酸易揮發(fā)，化學平衡正向移動，生成氫氧化鐵，最后灼燒氫氧化鐵分解生成氧化鐵，2Fe（OH）3═Fe2O3+3H2O
FeCl3+3H2O?Fe（OH）3+3HCl，加熱促進水解，且鹽酸易揮發(fā)，化學平衡正向移動，生成氫氧化鐵，最后灼燒氫氧化鐵分解生成氧化鐵，2Fe（OH）3═Fe2O3+3H2O
．
（3）上述提取氧化鋁的方法叫堿溶法．工業(yè)生產(chǎn)中還有一種酸溶法．
第一步：向鋁土礦中加鹽酸，然后過濾；第二步：處理得到的濾液．請你思考第二步操作中使用的化學試劑是
NaOH溶液或強堿溶液
NaOH溶液或強堿溶液
．

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科目：高中化學 來源：上海市部分重點中學2010屆高三第二次聯(lián)考化學試題 題型：058

工業(yè)上用鋁土礦(含氧化鋁、氧化鐵)制取金屬鋁的生產(chǎn)過程如下框圖

請回答下列問題：

(1)寫出鋁土礦與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式________．

(2)沉淀C的化學式為________，該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外，還可用作________．電解熔融的氧化鋁時，物質(zhì)α是________，其作用是________．

(3)在實驗室中欲從溶液E中得到較純凈的固體NaOH，需要進行的操作順序是：________、趁熱過濾、________、________．

(4)生產(chǎn)過程中，可以循環(huán)使用的物質(zhì)有四種，除NaOH、H2O以外，另外兩種物質(zhì)是________、________(填化學式)．

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科目：高中化學 來源：德州模擬 題型：問答題

Ⅰ．工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法來制取金屬鋁．純凈氧化鋁的熔點很高（約2045℃），在實際生產(chǎn)中，通過加入助熔劑冰晶石（Na3AlF6）在1000℃左右就可以得到熔融體．
圖1是電解槽的示意圖．

精英家教網(wǎng)

（1）寫出電解時陰扳的電極反應(yīng)式______．
（2）電解過程中生成的氧氣全部與石墨電極反應(yīng)生成C0和C02氣體．因此，需要不斷補充石墨電極．工業(yè)生產(chǎn)中，每生產(chǎn)9t鋁陽極損失5.4t石墨．生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為______
Ⅱ．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是Al2O3，還含有Fe203、Si02）提取氧化鋁做冶煉鋁的原料．其中一種提取的搡作過程如（圖2）：
請回答下列問題：
（1）請寫出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氫氧化鋁的離子方程式______．
（2）沉淀乙是Fe203和Si02的混合物，向其中加入足置鹽酸，寫出反應(yīng)的離子方程式______，充分反應(yīng)后過濾，將濾液加熱蒸干灼燒，最后可得到紅褐色固體，用簡要的文字和化學方程式說明這一變化過程______．
（3）上述提取氧化鋁的方法叫堿溶法．工業(yè)生產(chǎn)中還有一種酸溶法．
第一步：向鋁土礦中加鹽酸，然后過濾；第二步：處理得到的濾液．請你思考第二步操作中使用的化學試劑是______．

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科目：高中化學 來源：2012年山東省聊城市高考化學一模試卷（解析版） 題型：填空題

Ⅰ．工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法來制取金屬鋁．純凈氧化鋁的熔點很高（約2045℃），在實際生產(chǎn)中，通過加入助熔劑冰晶石（Na3AlF6）在1000℃左右就可以得到熔融體．
圖1是電解槽的示意圖．

（1）寫出電解時陰扳的電極反應(yīng)式    ．
（2）電解過程中生成的氧氣全部與石墨電極反應(yīng)生成C0和C02氣體．因此，需要不斷補充石墨電極．工業(yè)生產(chǎn)中，每生產(chǎn)9t鋁陽極損失5.4t石墨．生成的二氧化碳的物質(zhì)的量為   
Ⅱ．工業(yè)上用鋁土礦（主要成分是Al2O3，還含有Fe23、Si02）提取氧化鋁做冶煉鋁的原料．其中一種提取的搡作過程如（圖2）：
請回答下列問題：
（1）請寫出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氫氧化鋁的離子方程式    ．
（2）沉淀乙是Fe23和Si02的混合物，向其中加入足置鹽酸，寫出反應(yīng)的離子方程式    ，充分反應(yīng)后過濾，將濾液加熱蒸干灼燒，最后可得到紅褐色固體，用簡要的文字和化學方程式說明這一變化過程    ．
（3）上述提取氧化鋁的方法叫堿溶法．工業(yè)生產(chǎn)中還有一種酸溶法．
第一步：向鋁土礦中加鹽酸，然后過濾；第二步：處理得到的濾液．請你思考第二步操作中使用的化學試劑是    ．

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