Question

工業(yè)上金屬鋁的生產(chǎn)是以Al₂O₃為原料，在熔融狀態(tài)下進(jìn)行電解流程如下：2Al₂O ₃

750℃-970℃    .

通電，Na3AlF6

4Al+3O₂
注：冰晶石的作用是使E在較低溫度下熔化．
請回答下列問題：
（1）冰品石（Na₃AlF₆）的作用是

降低Al₂O₃的熔化溫度

．
（2）鋁的最外層電子數(shù)

3

，在周期表中的位置是

第三周期、ⅢA族

．
（3）電解生成的金屬鋁是在熔融液的

下層

（填“上層”或“下層”）．陰極和陽極均由

碳素（或石墨）

材料做成；電解時所消耗的電極是

陽極

（填“陽極”或“陰極”）．
（4）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生67.2L氧氣，可得到金屬鋁

108

克．

Answer 1

分析：（1）Al₂O₃的熔點很高，加冰晶石降低Al₂O₃的熔點；
（2）Al的原子序數(shù)為13，原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)為3，以此可確定在周期表中的位置；
（3）電解的陰極、陽極材料均由石墨材料做，因陽極上O^2-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成O₂，陽極材料與該極上生成的O₂反應(yīng)被消耗；
（4）n（O₂）=

67.2L

22.4L/mol

=3mol，結(jié)合電解方程式計算．

解答：解：（1）Al₂O₃的熔點很高，熔化得需要較多能量，加入助熔劑就可節(jié)約能量，降低熔化溫度，
故答案為：降低Al₂O₃的熔化溫度；
（2）Al的原子序數(shù)為13，原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)為3，位于周期表中第三周期、ⅢA族，
故答案為：3；第三周期、ⅢA族；
（3）由于冰晶石（Na₃AlF₆）與氧化鋁熔融物密度比鋁的小，所以鋁在熔融液的下層，電解時用惰性電極為電極材料，可用碳素（或石墨），電解時陽極的碳棒被生成的氧氣氧化，故答案為：下層；碳素（或石墨）； 陽極；
（4）n（O₂）=

67.2L

22.4L/mol

=3mol，電解方程式為2Al₂O ₃

750℃-970℃    .

通電，Na3AlF6

4Al+3O₂，
根據(jù)方程式可知生成3molO₂，則生成4molAl，質(zhì)量為4mol×27g/mol=108g，故答案為：108．

點評：本題考查金屬的冶煉以及電解等知識，題目難度不大，本題注意把握金屬的冶煉原理以及工業(yè)應(yīng)用．