(2013?德州模拟)Ⅰ.工业上用电解熔融氧化铝的方法来制取金属铝.纯净氧化铝的熔点很高(约2045℃),在实际生产中,通过加入助熔剂冰晶石(Na3AlF6)在1000℃左右就可以得到熔融体.
图1是电解槽的示意图.

(1)写出电解时阴扳的电极反应式
Al3++3e-=Al
Al3++3e-=Al

(2)电解过程中生成的氧气全部与石墨电极反应生成C0和C02气体.因此,需要不断补充石墨电极.工业生产中,每生产9t铝阳极损失5.4t石墨.生成的二氧化碳的物质的量为
5×104
5×104

Ⅱ.工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还含有Fe203、Si02)提取氧化铝做冶炼铝的原料.其中一种提取的搡作过程如(图2):
请回答下列问题:
(1)请写出甲溶液中通入足量二氧化碳生成氢氧化铝的离子方程式
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3
AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3

(2)沉淀乙是Fe203和Si02的混合物,向其中加入足置盐酸,写出反应的离子方程式
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O
,充分反应后过滤,将滤液加热蒸干灼烧,最后可得到红褐色固体,用简要的文字和化学方程式说明这一变化过程
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热促进水解,且盐酸易挥发,化学平衡正向移动,生成氢氧化铁,最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁,2Fe(OH)3═Fe2O3+3H2O

(3)上述提取氧化铝的方法叫碱溶法.工业生产中还有一种酸溶法.
第一步:向铝土矿中加盐酸,然后过滤;第二步:处理得到的滤液.请你思考第二步操作中使用的化学试剂是
NaOH溶液或强碱溶液
NaOH溶液或强碱溶液

关于铝的冶炼,有以下一些问题,请你通过努力,争取完成。

(1)工业制备铝一般是通过铝土矿制得的纯净的Al2O3,然后电解Al2O3/Na3AlF6得到铝。也可用电解NaCl—KCl—AlCl3共熔体方法制铝,且比电解Al2O3/Na3AlF6制铝节省电能约30%,但现在仍用前一种方法制铝,其主要原因是________(填字母序号)。

A.AlCl3是共价化合物,其熔融体不导电

B.电解AlCl3生成的Cl2会污染大气

C.自然界不存在富含AlCl3的矿石

D.生产无水AlCl3较困难,成本又较高

(2)把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为________(填字母序号)

A.1∶2∶3         B.3∶2∶1           C.6∶3∶1         D.6∶3∶2

(3)有些同学查到了有关几种物质的熔、沸点的资料,并对第(2)小题进行评价。

物质

K2O

MgO

Al2O3

KCl

MgCl2

AlCl3

熔点(℃)

881

2 852

2 015

711

714

190(259 kPa)

沸点(℃)

——

3 600

2 980

1 437

1 412

181

①有的认为第(2)小题的题干与选项有矛盾,若选项正确,则可推知氯化钾、氯化镁、氯化铝三种物质中有一种物质是不符合题意的,这种物质是________。

②有的认为第(2)小题的题干正确,只要补一个正确的选项即可,这个选项是________(填序号)。

Ⅰ.0∶0∶0   Ⅱ.6∶3∶0   Ⅲ.1∶3∶6

③也有的认为只要把第(2)小题中三种物质中的某一种改为表格中的另一种物质也符合题意。请写出电解这种物质的化学方程式:__________________________________________。

(4)讨论含有活泼金属元素的化合物一定是离子化合物吗?并设计简单实验证明你的结论。

 

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