由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属*和*气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。...
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由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属*和*气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下:
(注:NaCl熔点为801 ℃;AlCl3在181 ℃升华)
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①____________________和②_____________________。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有______;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在______。
(3)在用废碱液处理气体A的过程中,所发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)镀铝电解池中,金属铝为______极。熔融盐电镀液中铝元素和*元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在,铝电极的主要电极反应式为______________________________________。
(5)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是_______________________________________________________________________。
【回答】
* (1)①2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
②4Al+3SiO22Al2O3+3Si
(2)HCl和AlCl3 NaCl
(3)Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,H++OH-===H2O
(4)阳 Al+4Cl--3e-===AlCl,2Al+7Cl--6e-===Al2Cl
(5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触,使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生
解析 (1)铝属于活泼金属,在高温下可置换某些金属或非金属,因此有关反应的方程式为
2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe、4Al+3SiO22Al2O3+3Si。
(2)在高温下,*气可与*气、金属*和铝反应生成HCl、NaCl和AlCl3,由于温度是700 ℃,所以AlCl3会升华变成气体,因此气泡的主要成分除Cl2外还含有HCl和AlCl3;NaCl熔点为801 ℃,此时NaCl不会熔化,只能在浮渣中存在,即浮渣肯定存在NaCl。
(3)尾气经冷凝后分为气体A和B,由框图可知A是*气和*化*的混合气体,B是AlCl3,因此用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O和H++OH-===H2O。
(4)既然是镀铝,所以铝必须做阳极,由于熔融盐中铝元素和*元素主要以AlCl和Al2Cl形式存在,所以阳极的电极反应式为Al+4Cl--3e-===AlCl;2Al+7Cl--6e-===Al2Cl。
(5)铝在空气中易形成一层极薄的致密而坚固的氧化膜,它能阻止内部的金属继续被氧化,起到防腐蚀保护作用。
知识点:金属元素的单质及其化合物
题型:实验,探究题
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