题目内容
阅读下面材料，并完成问题．
铝可以从铝土矿中获取．铝土矿是不纯净的铝的氧化物(杂质为Fe2O3和SiO2)，它是非再生资源．假如对铝的消费保持现有的速度，获得生产足够的铝所需的铝土矿仅能维持30年左右．由此看来，保护现有自然资源和对非再生资源的再利用，是值得考虑的．但废物回收有相当大的难度，其关键因素主要涉及旧金属的收集，与其他废物的分离、回收和提炼金属的费用，金属本身的价值等．(已知1 mol电子电量约为105 C)
(1)试说明回收铝的过程中存在的困难．
(2)为什么金的回收率比铝的回收率要大得多？
(3)常温下，SiO2与强碱或强酸是很难反应的．现利用盐酸、氢氧化钠溶液、氨气、二氧化碳和水，从铝土矿中提取纯净的Al2O3．试设计一个适用于工业Al2O3的实验方案．用化学方程式表示提纯的过程．
(4)制取1 mol Al需要多少库仑的电量？
(5)假定用6 V直流电源供电进行电解，制2.7 t Al需要多少千焦的电能？(请列式并计算)
解析：
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答案：(1)①旧金属的收集；②与其他废物的分离；③回收和提炼金属的费用；④金属本身的价值；⑤人们的环保意识薄弱． (2)①金属本身的价值；②金属的活动性． (3)①Al2O3＋2NaOH ②NaAlO2＋CO2＋2H2O ③2Al(OH)3 (4)根据 (5)2.7 t铝的物质的量为 剖析：本题综合地考查了铝的有关冶炼的知识．结合信息及所学知识，可解决(1)(2)问，提纯Al2O3的途径为：Al2O3(粗) |
2NaAlO2＋H2O
Al2O3↓＋3H2O
4Al＋3O2↑可知，每生成1 mol Al需转移3 mol e－，故需要的电量为3×105 C．
＝1×105 mol，生成1×105 mol Al需电量为：1×105×3×105 C＝3×1010 C，故需要电能：6 V×3×1010 C＝1.8×1011 J＝1.8×108 kJ．
NaAlO2
Al(OH)3
Al2O3(纯)．利用氧化还原反应及物理学知识可解决(4)(5)问．
