Question

2014年我国的冶金行业深受经济危机的冲击，尤其是Al、Fe的价格下滑幅度很大。请完成下面问题：

(1)冶炼后的铝渣中含有大量的硅酸铝钙(Al₂Ca₂Si₅O₁₅)，可作耐火纤维的原料。硅酸铝钙用氧化物形式表示为______________________。

(2) 由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是          。

a.  Fe₂O₃      b.  NaCl      c.  Cu₂S      d.  Al₂O₃

(3)高铁电池具有容量高、安全性能好和价格低廉等特点，如图是高铁电池的实验装置。

已知：放电后两极得到相同价态铁的化合物。

①电池放电时正极发生的电极反应式是______________________。

②若该电池属于二次电池，则充电时阴极的电极反应式为_______________________。

③已知盐桥中含有饱和KCl溶液，放电时，盐桥的作用是_________________。

Answer

(1)2CaO·Al2O3·5SiO2；(2)bd

(3)①FeO42－+3e－+4H2O＝Fe(OH)3+5OH－；②Fe(OH)3+3e－＝Fe+3OH－

③形成闭合回路，并保持两边溶液呈电中性

【解析】

试题分析：(1)硅酸铝钙(Al2Ca2Si5O15)，用氧化物形式表示为2CaO·Al2O3·5SiO2，故答案为：2CaO·Al2O3·5SiO2；

(2) 在金属活动性顺序表中位于铝前面的金属冶炼时一般采用电解法，故选bd；

(3) ①FeO42-在正极得电子生成Fe3+，生成其电极反应式为：FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3↓+5OH-；故答案为：FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3↓+5OH-；

②充电时Fe(OH)3在阴极得电子生成Fe，其电极反应式为：Fe(OH)3+3e-═Fe+3OH-，故答案为：Fe(OH)3+3e-═Fe+3OH-；

③盐桥中含有饱和KCl溶液，盐桥能够使装置形成闭合回路，并保持两边溶液呈电中性，故答案为：形成闭合回路，并保持两边溶液呈电中性。

【考点定位】考查硅酸盐的表示形式、金属的冶炼、原电池的反应原理

【名师点晴】硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的形式为：活泼金属氧化物•较活泼金属氧化物•二氧化硅•水的顺序书写；注意：①氧化物之间以“•”隔开；②系数配置出现的分数应化为整数；③金属氧化物在前(活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物)，非金属氧化物在后。金属的冶炼规律：①活泼金属(如钠、镁、铝)常采用电解其熔融状态的卤化物的方法冶炼(通直流电)。②对于金属钾、铷等，工业上还运用勒夏特列原理进行冶炼；③中等活泼金属(锌、铁、钨、铜)的冶炼，工业上常采用焦炭、CO、H2、Al粉等还原剂，在高温下还原它们的氧化物的方法冶炼。④不活泼金属的冶炼，金、银、铂等不活泼金属在自然界有少量以游离态形式存在，可直接采用物理方法冶炼。