题目内容
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_____________________。
(1)Al2O3 碳素材料
(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2
(3)C＋O2
CO2
(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
【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。
超能学典应用题题卡系列答案
作为国家正在实施的“西气东输”工程终点站——上海将逐步改变以煤、石油为主的能源结构，这对解决城市环境污染意义重大。
(1)目前上海大部分城市居民所使用的燃料主要是管道煤气，浦东新区居民
开始使用东海天然气作为民用燃料，管道煤气的主要成分是CO、H2和少量
烃类，天然气的主要成分是CH4，它们燃烧的化学方程式为：
2CO＋O2
2CO2 2H2＋O22H2O CH4＋2O2
CO2＋2H2O
根据以上化学方程式判断：燃烧相同体积的管道煤气和天然气，消耗空气体积较大的是 ，因此燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，灶具的改进方法是 进风口(填“增大”或“减小”)，如不作改进可能产生的不良结果是 。
(2)管道煤气中含有的烃类，除甲烷外，还有少量乙烷、丙烷、丁烷等，它们的某些性质如下：
| 乙烷 | 丙烷 | 丁烷 |
熔点/℃ | －183.3 | －189.7 | －138.4 |
沸点/℃ | －88.6 | －42.1 | －0.5 |
试根据以上某个关键数据解释冬天严寒的季节有时管道煤气火焰很小，并且呈断续状态的原因是___________________________。