Question

工业上金属铝的生产是以Al₂O₃为原料，在熔融状态下进行电解流程如下：2Al₂O ₃

750℃-970℃    .

通电，Na3AlF6

4Al+3O₂
注：冰晶石的作用是使E在较低温度下熔化．
请回答下列问题：
（1）冰品石（Na₃AlF₆）的作用是

降低Al₂O₃的熔化温度

．
（2）铝的最外层电子数

3

，在周期表中的位置是

第三周期、ⅢA族

．
（3）电解生成的金属铝是在熔融液的

下层

（填“上层”或“下层”）．阴极和阳极均由

碳素（或石墨）

材料做成；电解时所消耗的电极是

阳极

（填“阳极”或“阴极”）．
（4）在标准状况下产生67.2L氧气，可得到金属铝

108

克．

Answer 1

分析：（1）Al₂O₃的熔点很高，加冰晶石降低Al₂O₃的熔点；
（2）Al的原子序数为13，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，以此可确定在周期表中的位置；
（3）电解的阴极、阳极材料均由石墨材料做，因阳极上O^2-失电子发生氧化反应生成O₂，阳极材料与该极上生成的O₂反应被消耗；
（4）n（O₂）=

67.2L

22.4L/mol

=3mol，结合电解方程式计算．

解答：解：（1）Al₂O₃的熔点很高，熔化得需要较多能量，加入助熔剂就可节约能量，降低熔化温度，
故答案为：降低Al₂O₃的熔化温度；
（2）Al的原子序数为13，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，位于周期表中第三周期、ⅢA族，
故答案为：3；第三周期、ⅢA族；
（3）由于冰晶石（Na₃AlF₆）与氧化铝熔融物密度比铝的小，所以铝在熔融液的下层，电解时用惰性电极为电极材料，可用碳素（或石墨），电解时阳极的碳棒被生成的氧气氧化，故答案为：下层；碳素（或石墨）； 阳极；
（4）n（O₂）=

67.2L

22.4L/mol

=3mol，电解方程式为2Al₂O ₃

750℃-970℃    .

通电，Na3AlF6

4Al+3O₂，
根据方程式可知生成3molO₂，则生成4molAl，质量为4mol×27g/mol=108g，故答案为：108．

点评：本题考查金属的冶炼以及电解等知识，题目难度不大，本题注意把握金属的冶炼原理以及工业应用．