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据新华社报道,发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属高耗能产业,而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价,得不偿失。
如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图,阅读上述新闻信息,结合铝生产的流程图解答下列问题:

请回答:
(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是________(填化学式)。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。
(2)氧化铝熔点高达2050 ℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼中采取的措施是__________________________。
(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是:__________________________________________(用化学方程式表示)。
(4)工业上制取金属镁时是电解MgCl2,电解反应方程式为_________________,镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物?原因是:
_________________________________________________________________。 

(1)Al2O3(2分);石墨(或碳)(2分)
(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2(2分)  
(3)2C+O22CO (3分)      
(4)MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑(3分)(要注明“电解”条件)熔点太高,MgCl2熔点低,熔化时能发生电离而导电;AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离(3分)

解析试题分析:(1)铝土矿的主要化学成分是Al2O3,另外还有SiO2,Fe2O3、TiO2、H2O等,电解前必修进行提纯;石油炼制和煤的干馏的固体物质成分是碳,具有导电性,可以作为阳极和阴极材料。(2)纯净的Al2O3熔点非常高,而其电解必修是在其熔融状态下进行,若采用纯净的Al2O3进行电解,则加热熔融需要消耗大量的能量,所以工业上采取加入冰晶石(Na3AlF6)和少量氟化钙(CaF2)的方法降低熔点。(3)工业炼铝的关键技术是电解,电解时阳极发生氧化反应,O2失电子变成O2,在电解过程中阳极材料碳会逐渐与氧气发生反应转变成CO。即化学方程式为:2C+O22CO。(4)MgCl2是离子化合物,熔融时能发生电离,AlCl3是共价化合物,熔融时不发生电离,再者氧化镁熔点很高,耗能太大。MgCl2的电解方程式为:MgCl2(熔融)Mg + Cl2
考点:该题以工业炼铝为载体考查原料的判断、原理的诠释以及能量的合理利用。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气(或氢气,或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(I)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铁;(Ⅳ)从氯化镁中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是(  )

A.(I)用①B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③D.(Ⅳ)用④

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注。常温下,钛不和非金属、强酸反应;红热时,却可与常见的非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2)目前大规模生产钛的方法是:
第一步:金红石、碳粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式是______________________,该反应的还原剂是________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(1)此反应的化学方程式是__________________。
(2)简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤______________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

Ⅰ下列说法不正确的是____             

A.可以利用某些炼钢废渣来生产磷肥
B.具有永久硬度的水主要用加热的方法来进行软化
C.硫酸工业中,在接触室安装热交换器是为了利用S03转化为H2S04时放出的热量
D.合成氨工业原料气净化时,常用碳酸钾溶液吸收除去二氧化碳
Ⅱ下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。

请回答下列问题:
(1)用离子交换膜电解饱和食盐水时,精制的饱和食盐水应该加入到          极室。
(2)已知在离子交换膜电解槽中,理论上每小时通过1安培的直流电,每槽可以产生1.492 g的烧碱,某工厂用300个电解槽串联生产8小时,制得32%的烧碱溶液(密度为1.342×103 kg/m3)113 m3,电解槽的电流强度1.45×l04 A,该电解槽的电解效率为              
(3)示意图中制取NaHC03的化学方程式为                  
(4)有人提出直接加热Mg(OH)2得到Mg0,再电解熔融Mg0得金属Mg,这样可简化流程。请判断该方案是否可行,并说明理由                          

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

我国高炉生产各方面取得了显著进步,但在资源和能源利用率、高炉大型化、提高产业集中度以及环保等方面还跟国际存在很大差距,有待进一步提高,努力向钢铁强国迈进。
(1)高炉炼铁的原料有铁矿、焦炭和石灰石,其中起熔剂作用的是          ,目的是除去铁矿石中的脉石,其产物密度比铁    ,所以在铁水的       (填“上部”或“下部”)形成炉渣而与铁水分离。
(2)焦炭在高炉炼铁中起着举足轻重的作用,下列不属于焦炭作用的是     

A.作为燃料,为炼铁中的化学反应反应(删去)提供能量
B.作为还原剂与二氧化碳反应产生还原氧化铁的一氧化碳
C.对高炉中的物料起到支撑和疏散的作用
D.作为熔剂,除去铁矿石中的杂质
(3)高炉炼铁的污染非常严重,目前我国部分大城市中的钢铁厂借着搬迁的机会也在进行着工艺改进。高炉炼铁导致的环境污染有                
(4)写出高炉炼铁中与碳元素有关的氧化还原反应化学方程式:
                                                                     

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(1)某工厂每天要烧掉含硫1.6%的烟煤200 t,排放出的SO2会严重污染环境,如果变废为宝,将这些SO2回收利用,那么理论上每年(按365 d计)可生产98%的浓硫酸   吨; 
(2)若要在铁制件表面镀镍,则镍应与电源的    极相连,电镀液可以用硫酸镍溶液,电镀过程中硫酸镍溶液的浓度会    (填“增大”“减小”或“不变”); 
(3)工业上制造水泥、玻璃时都要用到的原料是    (填编号),用所选原料制玻璃的化学方程式是   

A.纯碱 B.熟石灰 C.石灰石 D.黏土
(4)炼铁和炼钢过程的主要区别是                                               
(5)明矾净化水的原理是                                                                     
(用离子方程式表示);具有暂时硬度的水中除去Mg2+的方法是                                                         、 
                                                              (用化学方程式表示)。 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

利用酸解法制钛白粉产生的废液[含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4],生产铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产步骤如下:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42。请回答:
(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是                     
步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、                                          
(1)步骤④的离子方程式是                                                           
(1)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及                           
(1)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为             
(1)用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因                            
(1)为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000 mol?L-1 KMnO4溶液20.00 mL,所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为(用a表示)                  

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl2或MgO。盐卤中含有Mg2、Cl,还含有少量Na、Fe2、Fe3和CO(NH2)2等。制备流程如图所示:

(1)滤渣的成分是______(填化学式);滤液Ⅱ中所含的主要杂质离子     (写离子符号)。
(2)用NaClO除去尿素CO(NH2)2时,生成物除盐外,都是能参与大气循环的物质,则该反应的化学方程式为________;加入NaClO还能起到的作用是______。
(3)直接将MgCl2·6H2O加强热能得到MgO,反应的化学方程式是_____。用MgCl2·6H2O制备无水MgCl2过程中,所需要的化学试剂是________。
(4)海水制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2是利用SO2气体,SO2吸收Br2的离子方程式是_________________________________。SO2气体可来源于硫酸工业的尾气,同时,SO2尾气也可用氨水吸收,作为制备化肥的原料,SO2气体用氨水吸收得到的产物可能是________。

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

钢筋混凝土复合材料的基体是(  )。

A.水泥 B.沙子
C.钢筋 D.混凝土

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