问题标题:
如图是用铝土矿(主要成分为氧化铝,含有杂质氧化铁)传统工业生产金属铝的基本流程图.结合铝生产的流程图回答下列问题:(1)铝土矿加入氢氧化钠溶液前先粉碎,目的是___,沉淀A
问题描述:
如图是用铝土矿(主要成分为氧化铝,含有杂质氧化铁)传统工业生产金属铝的基本流程图.结合铝生产的流程图回答下列问题:
(1)铝土矿加入氢氧化钠溶液前先粉碎,目的是___,沉淀A除了能用于金属冶炼外,还可以___(写一种用途).
(2)完成下列反应:铝土矿与氢氧化钠溶液反应的离子方程式___;溶液B通入足量CO2的化学方程式___.
(3)石油炼制和煤的干馏产品___(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料.
(4)在金属铝的冶炼中加入冰晶石(Na3AlF6)和氟化钙的目的是___.
(5)冰晶石能在碱性溶液中分解,写出冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐的化学方程式___.
(6)已知生产1mol铝消耗的电能为1.8x106J,9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ,则铝制饮料罐的热回收效率η=___.(热回收效率=回收能量/生产耗能 )
万旭回答:
传统的工业生产金属铝的基本流程为:铝土矿(主要成分为氧化铝,含有杂质氧化铁),铝土矿中加入氢氧化钠溶液,过滤,氧化铝溶解生成溶液B为偏铝酸钠溶液,沉淀A为氧化铁,偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳,过滤得氢氧化铝,氢氧化铝受热分解得氧化铝,萤石主要成分为氟化钙,萤石中加入冰晶石和氟化钙,降低三氧二化铝熔化时所需的温度,电解氧化铝得到铝和氧气,石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以作为惰性电极电解冶炼铝,电解得到铝锭,
(1)铝土矿加入氢氧化钠溶液前先粉碎,目的是增大接触面积,提高反应速率,提高原料浸出率(或转化率),沉淀A为氧化铁,氧化铁除了能用于金属冶炼外,还可以作颜料或防锈油漆等,
故答案为:增大接触面积,提高反应速率,提高原料浸出率(或转化率);作颜料或防锈油漆等;
(2)铝土矿中加入氢氧化钠溶液,氧化铝溶解生成偏铝酸钠,反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,溶液B为偏铝酸钠溶液,溶液B通入足量CO2生成氢氧化铝沉淀,反应的化学方程式为CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3,
故答案为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;
(3)石油炼制和煤的干馏产品中碳素材料作电解铝的阴极和阳极材料,
故答案为:碳素材料;
(4)Al2O3属于离子晶体,熔点较高,加入冰晶石和氟化钙,熔融的冰晶石和氟化钙能溶解Al2O3晶体,所以其在电解冶炼铝时被用作助熔剂,降低三氧二化铝熔化时所需的温度,在金属铝的冶炼中加入冰晶石和氟化钙的目的是降低Al2O3的熔点,减少熔融电解质的能耗;
故答案为:降低Al2O3的熔点,减少熔融电解质的能耗;
(5)冰晶石与足量NaOH溶液反应生成两种钠盐分别为偏铝酸钠和氟化钠,结合原则守恒配平书写化学方程式为:Na3AlF6+4NaOH═6NaF+NaAlO2+2H2O;
故答案为:Na3AlF6+4NaOH═6NaF+NaAlO2+2H2O;
(6)已知生产1mol铝消耗的电能为1.8×106J,9g铝制饮料罐可回收能量为0.2kJ,生产9g铝制饮料罐消耗的电能=9g27g/mol
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