Question

（2012?奉賢區(qū)二模）由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用鋼材鍍鋁．工藝流程如下：

（1）工業(yè)上電解法獲得金屬鋁的過(guò)程中，須在氧化鋁中加入

冰晶石或Na₃AlF₆

，其目的是

降低氧化鋁熔融所需的溫度

．
（2）精煉前，需清除坩堝內(nèi)的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，鋁與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Al₂O₃+2Fe

．
（3）將Cl₂連續(xù)通入粗鋁熔體中，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去．氣泡的成分有

Cl₂、H₂、HCl、AlCl₃

；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中的物質(zhì)有

NaCl

．
（4）在用廢堿液處理A時(shí)，寫(xiě)出主要反應(yīng)的離子方程式

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，H⁺+OH^-=H₂O

．
（5）鍍鋁電解池中，以鋼材鍍件和鋁為電極，熔融鹽做電解液．則金屬鋁為

陽(yáng)

極．電鍍選擇在170℃下進(jìn)行的原因是

防止氯化鋁升華損失

．采用的加熱方式最好是

b

．（填字母選項(xiàng)）
A．水浴       b．油浴       c．直接強(qiáng)熱快速升溫至170℃
（6）鋼材表面鍍鋁之后，能有效防止鋼材腐蝕，其原因是

致密的氧化膜能隔絕鋼材與空氣中的O₂、CO₂和H₂O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生．

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)氧化鋁的熔點(diǎn)高，為降低其熔點(diǎn)，常加入冰晶石；
（2）氧化鐵和鋁在高溫的條件下生成氧化鋁和鐵；
（3）粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，鈉、鋁和氯氣反應(yīng)生成了氯化鈉和氯化鋁，氫氣和氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫，以及NaCl熔點(diǎn)為801℃；AlCl₃在181℃升華，在結(jié)合物質(zhì)之間的反應(yīng)來(lái)分析；
（4）酸性氣體能和強(qiáng)堿反應(yīng)，用燒堿來(lái)處理尾氣；
（4）電鍍池中鍍件金屬作陽(yáng)極，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)；根據(jù)氯化鋁在在181℃升華；根據(jù)水浴的最高溫度為100℃，油浴的溫度大于100℃，且受熱均勻；
（5）根據(jù)氧化鋁的性質(zhì)來(lái)回答．

解答：解：（1）氧化鋁的熔點(diǎn)高，為降低其熔點(diǎn)，常加入冰晶石，故答案為：冰晶石或Na₃AlF₆，降低氧化鋁熔融所需的溫度；
（2）氧化鐵和鋁在高溫的條件下生成氧化鋁和鐵：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Al₂O₃+2Fe，故答案為：2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Al₂O₃+2Fe；
（3）粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，鈉、鋁和氯氣反應(yīng)生成了氯化鈉和氯化鋁，氫氣和氯氣發(fā)生反應(yīng)生成氯化氫，其中氯化鈉熔點(diǎn)為801℃，較高，是固態(tài)雜質(zhì)隨氣泡上浮，氣泡的主要成分有Cl₂、H₂、HCl、AlCl₃，故答案為：Cl₂、H₂、HCl、AlCl₃；NaCl；
（4）A中有氯氣以及氯化氫，均能和燒堿反應(yīng)，用于尾氣處理，實(shí)質(zhì)為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，H⁺+OH^-=H₂O，故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，H⁺+OH^-=H₂O；
（5）電鍍池中鍍件金屬鋁作陽(yáng)極，金屬鋁失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：陽(yáng)極；
氯化鋁在在181℃升華，所以電鍍選擇在170℃下進(jìn)行，故答案為：防止氯化鋁升華損失；
水浴的最高溫度為100℃，油浴的溫度大于100℃，且受熱均勻，所以控制溫度在170℃下進(jìn)行的方式最好是油浴，故選：b；
（5）鋁金屬表面形成的致密氧化鋁膜具有保護(hù)作用，致密的氧化膜能隔絕鋼材與空氣中的O₂、CO₂和H₂O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生，故答案為：致密的氧化膜能隔絕鋼材與空氣中的O₂、CO₂和H₂O等接觸，使電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕不能發(fā)生．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道有關(guān)金屬的工業(yè)制備知識(shí)題目，考查了方程式的書(shū)寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)操作原理等，難度較大．