(12分)工業(yè)上用鋁土礦(主要成分為Al2O3,F(xiàn)e2O3等)提取Al2O3做冶煉鋁的原料,由熔鹽電解法獲得的粗鋁中含一定量的金屬鈉和氫氣,這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去,產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下圖所示:

(已知:NaCl熔點(diǎn)為801℃;AlCl3在181℃升華)

(1)向?yàn)V液中通入過量CO2所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

(2)精煉前,需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂,防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì),則鋁和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(3)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體,雜質(zhì)隨氣泡上浮而除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有______。固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上,在熔體表面形成浮渣,浮渣中肯定存在________。

(4)鍍鋁電解池中,金屬鋁為陽極,熔融鹽電鍍液中鋁元素主要以AlCl4-形式存在,則陽極的電極反應(yīng)式為_____________。

(5)鋼材鍍鋁后,抗腐蝕性能會(huì)大大增強(qiáng),其原因是_____________。

 

(12分)

(1) AlO2— +2H2O +CO2=Al(OH)3↓+HCO3—(2分)

(2)Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe(2分)

(3)HCl和AlCl3。2分) NaCl(2分)

(4)Al-3e-+4Cl-= AlCl4-(2分)

(5)表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕,或致密的氧化鋁膜將環(huán)境中的電解質(zhì)溶液與內(nèi)層金屬隔離 (2分)

【解析】

試題分析:(1)濾液中含有AlO2— ,通入CO2,生成Al(OH)3沉淀,離子方程式為:AlO2— +2H2O +CO2=Al(OH)3↓+HCO3—

(2)鋁在高溫條件下,把Fe2O3還原為Fe,化學(xué)方程式為:Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe

(3)因?yàn)榇咒X中含有氫氣,所以與Cl2反應(yīng)生成AlCl3和H2,AlCl3在181℃升華,所以氣泡的主要成分除Cl2外還含有HCl和AlCl3;粗鋁中含有Na,與Cl2反應(yīng)生成NaCl,NaCl熔點(diǎn)為801℃,所以浮渣中肯定存在NaCl。

(4)Al失電子生成AlCl4-,電極方程式為:Al-3e-+4Cl-= AlCl4-

(5)Al在空氣中與O2反應(yīng)生成Al2O3,表面形成的致密氧化鋁膜,能防止鋼材腐蝕。

考點(diǎn):本題考查化學(xué)工藝流程的分析、方程式的書寫、電解原理。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省吳江市高二下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

(14分)碘溶于碘化鉀溶液中形成I3—,并建立如下平衡:I3— I—+ I2。實(shí)驗(yàn)室可以通過氧化還原滴定法測(cè)定平衡時(shí)I3—的濃度

實(shí)驗(yàn)原理:

為了測(cè)定平衡時(shí)的c(I3—) ,可用過量的碘與碘化鉀溶液一起搖動(dòng),達(dá)平衡后取上層清液用標(biāo)準(zhǔn)的Na2S2O3滴定:2 Na2S2O3 + I2 = 2NaI + Na2S4O6。

由于溶液中存在I3— I— + I2的平衡,所以用硫代硫酸鈉溶液滴定,最終測(cè)得的是I2和I3—的總濃度,設(shè)為c1,c1 = c(I2)+c(I3—);c(I2) 的濃度可用相同溫度下,測(cè)過量碘與水平衡時(shí)溶液中碘的濃度代替,設(shè)為c2,則c(I2)= c2,c(I3—)=c1 —c2;

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:

1.用一只干燥的100 mL 碘量瓶和一只250 mL碘量瓶,分別標(biāo)上1、2號(hào),用量筒取80 mL 0.0100 mol.L-1 KI于1號(hào)瓶,取200 mL 蒸餾水于2號(hào)瓶,并分別加入0.5 g過量的碘。

2.將兩只碘量瓶塞好塞子,振蕩30分鐘,靜置。

3.分別取上層清液20 mL用濃度為c mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定。1號(hào)瓶消耗V1 mL Na2S2O3溶液,2號(hào)瓶消耗V2 mL Na2S2O3溶液。

4.帶入數(shù)據(jù)計(jì)算c(I3—)

試回答下列問題

(1)標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液應(yīng)裝入 (填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”),原因是 。

(2)碘量瓶在震蕩靜置時(shí)要塞緊塞子,可能的原因是

(3)滴定時(shí)向待測(cè)液中加入的指示劑是 ,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為 。

(4)用c 、V1 和V2 表示c(I3—)為 mol·L-1。

(5)若在測(cè)定1號(hào)瓶時(shí),取上層清液時(shí)不小心吸入了少量的I2固體,則測(cè)定的c(I3—) (填“偏大”、“偏小”或“不變”)

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省吳江市高一下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列晶體屬于離子晶體的是

A.鎂 B.干冰 C.氟化鉀 D.金剛石

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省南通市高三第三次調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是

A.常溫下,30 g的2-丙醇中含有羥基的數(shù)目為0.5 NA

B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2 L乙炔中含有共用電子對(duì)的數(shù)目為1.5NA

C.1 mol·L-1的碳酸鈉溶液中含有CO32-的數(shù)目小于NA

D.常溫下,1 molO2和O3的混合氣體中含有氧原子的數(shù)目為2.5NA

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省2013-2014學(xué)年高三模擬考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:填空題

(12分)

(1)太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲談┑奶柲芪鼰嵬繉樱瑢懗龌鶓B(tài)鎳原子的核外電子排布式 。

(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光電性能。富勒烯(C60)的結(jié)構(gòu)如圖1,分子中碳原子軌道的雜化類型為 ;1 mol C60分子中σ鍵的數(shù)目為 。科學(xué)家把C60和K摻雜在一起制造出的化合物具有超導(dǎo)性能,其晶胞如圖2所示。該化合物中的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為 。

圖1 圖2

(3)砷化鎵是人工合成的新型半導(dǎo)體材料,其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似。

①GaAs晶體中,每個(gè)As與 個(gè)Ga相連。

②第一電離能:As Se(填“>”、“<”或“=”)。

(4)Na3AsO4可作殺蟲劑。AsO43-的空間構(gòu)型為 ,與其互為等電子體的一種分子為 。

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省2013-2014學(xué)年高三模擬考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列說法正確的是

A.分散系中分散質(zhì)粒子的直徑:Fe(OH)3懸濁液>Fe(OH)3膠體>FeCl3溶液

B.能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),一定是△H<0、△S>0

C.將碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液分別蒸干并灼燒,所得固體的成分均為氫氧化鈉

D.電解精煉銅時(shí),陽極泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金屬

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省2013-2014學(xué)年高三模擬考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用正確的是

A.石英坩堝耐高溫,可用來加熱熔化NaOH固體

B.濃硫酸有脫水性,可用作干燥劑

C.二氧化硫有漂白性,可大量用于加工食品使食品漂白

D.醫(yī)用酒精能使蛋白質(zhì)變性,可用來消毒殺菌

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省南京市高一下學(xué)期期末學(xué)情調(diào)研測(cè)試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

可用下圖所示玻璃試劑瓶(帶玻璃塞)長期盛放的試劑是

A.濃硫酸 B.飽和碳酸鈉溶液

C.氫氟酸 D.氫氧化鈉溶液

 

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科目:高中化學(xué) 來源:2013-2014江蘇省南京市雨花區(qū)高一下學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題

下列氣態(tài)氫化物最穩(wěn)定的是

A.HF    B.HCl   C.HBr  D.H2S

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案