题目内容

3．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于钢材镀铝，工艺流程如下：
（已知：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华；固体直接变为气体叫做升华）

（1）把NaCl和AlCl3的固体混合物置于如图所示的装置的一端，加热到181 （最低温度）℃，即可分离NaCl和AlCl3?
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体里，杂质随气泡上浮除去?气泡的主要成分除Cl2外还含有H2、HCl、AlCl3；固态杂质黏附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在的物质是NaCl?
（3）用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式有：①H++OH═H2O，②Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O?
（4）镀铝电镀池中，金属铝为阳 极，熔融盐电镀池中存在Na+?K+?AlCl4-?Al2Cl7-等离子?钢材表面（电极）的电极反应式为AlCl4-+3e-═Al+4Cl-或Al2O7-+6e-=2Al+7Cl-?
（5）钢材镀铝后，在表面氧化成致密的氧化铝膜，避免钢材接触空气而防止钢材被腐蚀?

分析 粗铝700°C通入氯气在坩埚中精炼，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H2、HCl、AlCl3，除渣得到高纯铝液和尾气，高纯铝液冷却得到高纯铝锭，尾气冷凝得到气体A为Cl2，废碱液回收得到回收液；B固体加入氯化钠氯化钾加热得到熔融盐电镀得到镀铝制品；
（1）NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华，据此分析分离的温度；
（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，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；
（4）电镀池中镀件金属作阳极，金属发生氧化反应，钢材做阴极得到电子发生还原反应，熔融盐电镀池中存在Na+?K+?AlCl4-?Al2Cl7-等离子分析；
（5）根据氧化铝的性质稳定来回答，铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用．

解答 解：粗铝700°C通入氯气在坩埚中精炼，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H2、HCl、AlCl3，除渣得到高纯铝液和尾气，高纯铝液冷却得到高纯铝锭，尾气冷凝得到气体A为Cl2，废碱液回收得到回收液；B固体加入氯化钠氯化钾加热得到熔融盐电镀得到镀铝制品；
（1）NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华，把NaCl和AlCl3的固体混合物置于如图所示的装置的一端，加热到181℃氯化铝变化为气体升华，在另一端冷凝分离，
故答案为：181；
（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；
（4）电镀池中镀件金属铝作阳极，金属铝失电子发生氧化反应，钢材做阴极，表面（电极）的电极反应式为：AlCl4-+3e-═Al+4Cl-或Al2O7-+6e-=2Al+7Cl-，
故答案为：阳；Al2O7-+6e-=2Al+7Cl-；
（5）铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用，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，
故答案为：氧化铝膜．

点评 本题考查了物质分离提纯的流程分析判断，物质性质和试剂作用于产物的判断是解题关键，是一道有关金属的工业制备知识题目，考查角度广，难度中等．

练习册系列答案
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14．某元素X最高价含氧酸的化学式为HnXO2n-2，则在其气态氢化物中X元素的化合价为（　　）
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11．下列说法中不正确的是（　　）
①质子数相同的微粒一定是同种元素
②同位素的化学性质基本相同
③质子数相同、电子数也相同的两种微粒，不可能是一种分子和一种离子
④电子数相同的微粒不一定是同一种原子
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A．①⑤B．③④⑤C．①②⑤D．②③④
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（2）若烧瓶是干燥的，则由A口进气，可收集的气体有①③⑤．
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15．常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是（　　）
XYZ
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A接C，D接F，E接C，D接B；
（2）能证明有CO2生成的现象：丙中品红未褪色，乙中出现白色沉淀；
（3）丁中酸性KMnO4溶液的作用是除二氧化硫，防止对二氧化碳的验证产生干扰；
（4）写出甲中反应的化学方程式C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
6．化学与生活密切相关，下列说法正确的是（　　）
A．福尔马林可用作食品防腐剂
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