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由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产...

由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,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钢材镀铝.工艺流程如下:
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(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,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4- 和Al2Cl7-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______
(1)根据氧化铁和石英砂(主要成分是二氧化硅)能分别与铝发生置换反应来书写方程式; (2)根据题中信息:NaCl熔点为801℃;AlCl3在181℃升华,在结合物质之间的反应来分析; (3)酸性气体能和强碱反应,用烧碱来处理尾气; (4)电镀池中镀件金属作阳极,金属发生氧化反应; (5)根据氧化铝的性质来回答. 【解析】 (1)氧化铁和二氧化硅分别与铝发生的是置换反应(单质和化合物发生反应生成新单质和化合物的反应),即2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe,4Al+3SiO2═3Si+2Al2O3,故答案为:2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe;4Al+3SiO2═3Si+2Al2O3; (2)粗铝含有一定量的金属钠和氢气,钠、铝和氯气反应生成了氯化钠和氯化铝,氢气和氯气发生反应生成氯化氢,其中氯化钠熔点为801℃,较高,是固态杂质随气泡上浮,气泡的主要成分除Cl2外还含有H2、HCl、AlCl3,故答案为:H2、HCl、AlCl3;NaCl; (3)A中有氯气以及氯化氢,均能和烧碱反应,用于尾气处理,实质为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,H++OH-=H2O; (4)电镀池中镀件金属铝作阳极,金属铝失电子发生氧化反应,故答案为:阳极;Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-; (5)铝金属表面形成的致密氧化铝膜具有保护作用,致密的氧化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,故答案为:致密的氧化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.
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考点分析:
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利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,在不同催化剂(I,II,III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图所示.
(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率VⅠ、VⅡ和VⅢ从大到小的顺序为   
反应开始后的12小时内,在第    种催化剂的作用下,收集的CH4最多.
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g),该反应的△H=+206kJ•mol-1
①在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)
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写出由CO2生成CO的热化学方程式   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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