Question

（化学-化学与技术）
Ⅰ．金属铝的生产是以Al₂O₃为原料，在熔融状态下进行电解：2Al₂O₃

750-970        .

通电，Na3AlF6

4Al+3O₂↑
请回答下列问题：
（1）冰晶石（Na₃AlF₆）的作用是

 

．
（2）电解生成的金属铝是在熔融液的

 

（填“上层”或“下层”）．
（3）电解时所消耗的电极是

 

（填“阳极”或“阴极”）．
（4）铝是高耗能产品，废旧铝材的回收利用十分重要．在工业上，最能体现节能减排思想的是将回收铝做成

 

（填代号）．
a．冰晶石　　　　b．氧化铝　　　　c．铝锭　　　　d．硫酸铝
Ⅱ．钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用．
（1）炼铁高炉分为五部分，铁矿石与高温煤气主要在

 

部分发生反应
（2）炼钢时，除磷的化学方程式为

 

；加入硅、锰和铝的目的是

 

．
（3）不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹

 

（填“前”或“后”）加入，原因是

 

．
（4）炼铁和炼钢生产中，尾气均含有的主要污染物是

 

．从环保和经济角度考虑，上述尾气经处理可用作

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）根据Al₂O₃的熔点很高，通过加冰晶石降低Al₂O₃的熔点；
（2）为方便分离，电解生成的Al在熔融液的下层；
（3）电解时阳极的碳棒被电解生成的氧气氧化；
（4）电解产生的铝要尽量以单质形式存在，且铝能够存在于自然界中；
Ⅱ．（1）铁矿石与高温煤气主要在炉身部分发生反应，在炉腰部分开始生成生铁和炉渣；
（2）炼钢时，利用P、FeO、CaO反应生成Ca₃（PO₄）₂和Fe，炼钢时，加入硅、锰和铝主要是可以脱氧和调整钢的成分； 
（3）因为Cr易被氧化，为防止Cr被氧化，不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后，若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去；
（4）炼铁和炼钢生产中，CO是主要的还原剂，故尾气均含有的主要污染物是CO，一氧化碳会引起中毒，故需对其进行处理等来解题．

解答：解：Ⅰ．（1）工业上采用电解Al₂O₃来制取Al，因Al₂O₃的熔点较高，为节约能源，因此常采用冰晶石来降低Al₂O₃的熔点，故答案为：降低Al₂O₃的熔化温度；
（2）铝液、电解质（Na₃AlF₆、氧化铝等混合物）都是在融熔状态下，也就是液态，铝液密度较大，所以在下层，故答案为：下层；
（3）电解的阴极、阳极材料均由石墨材料做，因阳极上O^2-失电子发生氧化反应生成O₂，阳极材料与该极上生成的O₂反应被消耗，故答案为：阳极；
（4）电解产生的铝要尽量以单质形式存在，并且铝和氧气能生成一层致密的氧化物薄膜，保护内部铝继续被氧化，所以将回收铝做成铝锭最好．故选：c；
Ⅱ．（1）铁矿石与高温煤气主要在炉身部分发生反应，在炉腰部分开始生成生铁和炉渣，故答案为：炉身；
（2）炼钢时，利用P、FeO、CaO反应生成Ca₃（PO₄）₂和Fe：2P+5FeO+3CaO

高温  .

Ca₃（PO₄）₂+5Fe，炼钢时，加入硅、锰和铝主要是为了脱氧和调整钢的成分，
故答案为：2P+5FeO+3CaO

高温  .

Ca₃（PO₄）₂+5Fe；脱氧和调整钢的成分；
（3）因为Cr易被氧化，为Cr被氧化，不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹后，若氧吹前加入Cr会形成炉渣被除去．故答案为：后；避免Cr被氧化；
③炼铁和炼钢生产中，CO是主要的还原剂，故尾气均含有的主要污染物是CO，一氧化碳会引起中毒，故需对其进行尾气处理．一氧化碳是一种很好的还原剂同时还是一种燃料，
故答案为：CO；燃料．

点评：本题考查工业炼铝和铁，题目难度较大，易出错点为化学方程式的书写，注意把握反应的原理，注重相关基础知识的积累．