摘要: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)精炼前.需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂.防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质.相关的化学方程式为① 和② . (2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体.杂质随气泡上浮除去.气泡的主要成分除Cl2外还含有 ,固态杂质粘附于气泡上.在熔体表面形成浮渣.浮渣中肯定存在 . (3)在用废碱液处理A的过程中.所发生反应的离子方程式为 . (4)镀铝电解池中.金属铝为 极.熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在.铝电镀的主要电极反应式为 . (5)钢材镀铝后.表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀.其原因是 . 解析:本题考察物质的提纯.实验条件的选择.方程式的书写.原电池及电解的应用. (1)铝属于活泼金属.在高温下可置换某些金属或非金属.因此有关反应的方程式为 2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe.4Al+3SiO22Al2O3+3Si. (2)在高温下.氯气可与氢气.金属钠和铝反应生成HCl.NaCl和AlCl3.由于温度是700℃.所以AlCl3会升化变成气体.因此气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3,NaCl熔点为801℃.此时NaCl不会熔化.只能在浮渣中存在.即浮渣中肯定存在NaCl. (3)尾气经冷凝后分为气体A和B.由框图可知A是氯气和氯化氢的混合气体.B是AlCl3.因此用废碱液处理A的过程中.所发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O和H++OH-=H2O. (4)既然是镀铝.所以铝必需作阳极.由于熔融盐中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在.所以阳极的电极反应式为Al +7 AlCl4――3e-=4Al2Cl7―. (5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜.它能阻止内部的金属继续被氧化.起到防腐蚀保护作用. 答案:(1)①2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe ②4Al+3SiO22Al2O3+3Si. (2)H2和AlCl3,NaCl (3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O. (4)阳极 Al +7 AlCl4――3e-=4Al2Cl7―. (5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2.CO2和H2O等接触.使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生.

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(2012?奉贤区二模)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:

(1)工业上电解法获得金属铝的过程中,须在氧化铝中加入
冰晶石或Na3AlF6
冰晶石或Na3AlF6
,其目的是
降低氧化铝熔融所需的温度
降低氧化铝熔融所需的温度

(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:
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Al2O3+2Fe
2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
2Al2O3+2Fe

(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
Cl2、H2、HCl、AlCl3
Cl2、H2、HCl、AlCl3
;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
NaCl
NaCl

(4)在用废碱液处理A时,写出主要反应的离子方程式
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O
Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O

(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
防止氯化铝升华损失
防止氯化铝升华损失
.采用的加热方式最好是
b
b
.(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
致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生.
致密的氧化膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生.
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