Question

（2012?奉賢區二模）由熔鹽電解法獲得的粗鋁含有一定量的金屬鈉和氫氣，這些雜質可采用吹氣精煉法除去，產生的尾氣經處理后可用鋼材鍍鋁．工藝流程如下：

（1）工業上電解法獲得金屬鋁的過程中，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，需清除坩堝內的氧化鐵和石英砂，防止精煉時它們分別與鋁發生置換反應產生新的雜質，鋁與氧化鐵反應的化學方程式為：

2Al+Fe₂O₃

高溫  .

2Al₂O₃+2Fe

．
（3）將Cl₂連續通入粗鋁熔體中，雜質隨氣泡上浮除去．氣泡的成分有

Cl₂、H₂、HCl、AlCl₃

；固態雜質粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中的物質有

NaCl

．
（4）在用廢堿液處理A時，寫出主要反應的離子方程式

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

極．電鍍選擇在170℃下進行的原因是

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）
A．水浴       b．油浴       c．直接強熱快速升溫至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，使電化學腐蝕和化學腐蝕不能發生．

．

Answer 1

分析：（1）根據氧化鋁的熔點高，為降低其熔點，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、鋁和氯氣反應生成了氯化鈉和氯化鋁，氫氣和氯氣發生反應生成氯化氫，以及NaCl熔點為801℃；AlCl₃在181℃升華，在結合物質之間的反應來分析；
（4）酸性氣體能和強堿反應，用燒堿來處理尾氣；
（4）電鍍池中鍍件金屬作陽極，金屬發生氧化反應；根據氯化鋁在在181℃升華；根據水浴的最高溫度為100℃，油浴的溫度大于100℃，且受熱均勻；
（5）根據氧化鋁的性質來回答．

解答：解：（1）氧化鋁的熔點高，為降低其熔點，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、鋁和氯氣反應生成了氯化鈉和氯化鋁，氫氣和氯氣發生反應生成氯化氫，其中氯化鈉熔點為801℃，較高，是固態雜質隨氣泡上浮，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，用于尾氣處理，實質為：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極，金屬鋁失電子發生氧化反應，故答案為：陽極；
氯化鋁在在181℃升華，所以電鍍選擇在170℃下進行，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，使電化學腐蝕和化學腐蝕不能發生，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，使電化學腐蝕和化學腐蝕不能發生．

點評：本題是一道有關金屬的工業制備知識題目，考查了方程式的書寫、實驗操作原理等，難度較大．