题目内容

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.

(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
 
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(2)将Cl2连续通人坩埚中的粗铝熔体,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,在熔体表面形定浮渣,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
 
.
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,金属冶炼的一般原理
专题:实验设计题
分析:流程分析可知,粗铝在坩埚中精炼高温连续通入氯气,将坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮而除去,得到高纯铝液,冷却得到高纯铝锭;
(1)根据氧化铁和石英砂(主要成分是二氧化硅)能分别与铝发生置换反应来书写方程式;
(2)根据题中信息:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华,在结合物质之间的反应来分析;
(3)酸性气体能和强碱反应,用烧碱来处理尾气;
解答: 解:(1)氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应(单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应),即2Al+Fe2O3
 高温 
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Al2O3+2Fe,4Al+3SiO2
 高温 
.
 
3Si+2Al2O3,故答案为:2Al+Fe2O3
 高温 
.
 
Al2O3+2Fe;4Al+3SiO2
 高温 
.
 
3Si+2Al2O3;
(2)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801℃,较高,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分除Cl2外还含有H2、HCl、AlCl3,故答案为:H2、HCl、AlCl3;NaCl;
(3)A中有氯气以及氯化氢,均能和烧碱反应,用于尾气处理,实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O;
点评:本题是一道有关金属的工业制备知识题目,考查角度广,难度较大.
练习册系列答案
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