铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:
(1)工业上采用电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:
2Al2O3 4Al+3O2↑
加入冰晶石的作用:________________________________________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为________________,下列可作阴极材料的是__________。
A.铝材 B.石墨 C.铅板 D.纯铝
(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为_____________________________________________________________。
(4)在铝阳极氧化过程中,需要不断地调整电压,理由是_________________。
(5)下列说法正确的是__________________。
A.阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B.铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C.铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
D.铝的阳极氧化膜富有多孔性,具有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色
高二化学填空题困难题
铝生产产业链由铝土矿开采、氧化铝制取、铝的冶炼和铝材加工等环节构成。请回答下列问题:
(1)工业上采用电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)熔融体的方法冶炼得到金属铝:
2Al2O3 4Al+3O2↑
加入冰晶石的作用:________________________________________________。
(2)上述工艺所得铝材中往往含有少量Fe和Si等杂质,可用电解方法进一步提纯,该电解池中阳极的电极反应式为________________,下列可作阴极材料的是__________。
A.铝材 B.石墨 C.铅板 D.纯铝
(3)阳极氧化能使金属表面生成致密的氧化膜。以稀硫酸为电解液,铝阳极发生的电极反应式为_____________________________________________________________。
(4)在铝阳极氧化过程中,需要不断地调整电压,理由是_________________。
(5)下列说法正确的是__________________。
A.阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B.铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C.铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
D.铝的阳极氧化膜富有多孔性,具有很强的吸附性能,能吸附染料而呈各种颜色
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铝广泛应用于航空、建筑、汽车等行业,目前工业上采用电解氧化铝和冰晶石混合物的方法制取铝。回答下列问题:
(1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图:
A.
B.
C.
D.
其中能量最低的是____(填字母),电子由状态C到状态B所得原子光谱为____光谱(填“发射”或“吸收”) ,状态D是铝的某种激发态,但该电子排布图有错误,主要是不符合_____。
(2)熔融态氯化铝可挥发出二聚分子Al2Cl6,其结构如图所示。
①a键的键能_____b键的键能(填“>”“<”或“=”),其理由是_______。
②Al2Cl6中铝原子的杂化方式为___;AlCl3的空间结构为______。
(3)冰晶石属于离子化合物,由Na+和AlF63−组成,在冰晶石的晶胞中,AlF63−占据的位置相当于氯化钠晶胞中Cl−的位置。
①冰晶石的化学式为_____,一个冰晶石晶胞中Na+的个数为_____。
②已知冰晶石的密度为2.95 g/cm3,则冰晶石晶胞的边长a=____pm(列出算式即可,阿伏加德罗常数值为6.02×1023)。
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金属铝在现代生产和日常生活中应用广泛。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。反应方程式为2Al2O34Al+3O2↑。
(1)在电解时阴极的电极反应式_________________,阳极的电极反应式_____________________。
(2)对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命,以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,可使铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应式为________________________。在电解过程中,阴极附近溶液的pH________ (填“增大,减小或不变”)
(3) “863”计划和中科院“百人计划”支持的环境友好型铝碘电池已研制成功,电解质为AlI3溶液,已知电池总反应为2Al+3I2=2AlI3,该电池负极的电极反应为:_____________________________,当负极质量减少27g时,在导线有________个电子通过。
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下列关于金属冶炼的说法正确的是
A. 由于Al的活泼性强,故工业上采用电解熔融AlCl3的方法生产Al
B. 可以用钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁
C. 炼铁高炉中所发生的反应都是放热的,故无需加热
D. 金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,冶炼方法由金属的活泼性决定
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工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是( )
A.试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B.反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C.电解法制取铝单质时也可以采用电解氯化铝以降低成本
D.反应②的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3
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我国幅员辽阔,资源丰富,可为硫酸、玻璃、铁和铝等化工产品的生产提供原料。下列原料选择不正确的是
A. 以赤铁矿为原料冶炼铁 B. 以硫铁矿为原料生产硫酸
C. 以铝土矿为原料生产金属铝 D. 以冰晶石为原料生产普通玻璃
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下列有关工业生产的叙述正确的是
A. 合成氨生产过程中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高N2、H2的转化率
B. 工业上用电解氯化铝的方法来制取铝
C. 电解饱和食盐水制烧碱采用离子交换膜法,可防止阴极室产生的Cl2进入阳极室
D. 电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小
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