Aluminium production from bauxite
Question
〔化学-化学与技术〕
工业中以铝土矿(主要成分为Al$_{2}$O$_{3}$,另含有Fe$_{2}$O$_{3}$和SiO$_{2}$)为原料冶炼铝过程如图所示:
(1)实验室进行过滤用到的玻璃仪器有烧杯、_____________、_____________。
(2)操作II中生成不溶物C的离子方程式是_______________________。
(3)氧化铝的熔点高达2050℃,工业上为降低能耗,在铝的电解冶炼时,采取的措施是__________。
(4)电解冶炼铝时,阳极和阴极以碳素材料制成,电解过程中,阳极材料需定期进行更换,原因是___________________。
(5)为了提高综合经济效益,实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。其部分转化关系如下图所示:
① 上述转化中未涉及四种基本反应类型中的_______________反应;
② 写出过程③的化学方程式:________________________。
(6)研究表明,人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康。请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量吸入的措施:____________。
(1)实验室进行过滤用到的玻璃仪器有烧杯、_____________、_____________。
(2)操作II中生成不溶物C的离子方程式是_______________________。
(3)氧化铝的熔点高达2050℃,工业上为降低能耗,在铝的电解冶炼时,采取的措施是__________。
(4)电解冶炼铝时,阳极和阴极以碳素材料制成,电解过程中,阳极材料需定期进行更换,原因是___________________。
(5)为了提高综合经济效益,实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。其部分转化关系如下图所示:
① 上述转化中未涉及四种基本反应类型中的_______________反应;
② 写出过程③的化学方程式:________________________。
(6)研究表明,人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康。请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量吸入的措施:____________。Answer
漏斗 玻璃棒 CO$_{2}$+2H$_{2}$O+AlO$_{2}^{-}$=Al(OH)$_{3}$↓+HCO$_{3}^{-}$(或CO$_{2}$+[Al(OH)$_{4}$]$^{-}$=Al(OH)$_{3}$↓+HCO$_{3}^{-}$) 加入冰晶石(Na$_{3}$AlF$_{6}$)、降低氧化铝的熔点( 阳极产生的氧气与碳发生反应生成二氧化碳 置换 NaHCO$_{3}$+Ca(OH)$_{2}$===CaCO$_{3}$↓+NaOH+H$_{2}$O 不用铝制品作炊具或不用铝箔包装食品(或其他合理答案)
Explanation
试题分析:(1)过滤实验用到的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(2)操作Ⅱ中发生的反应是:通入的二氧化碳首先中和溶液中的氢氧化钠,然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠,生成不溶物B为氢氧化铝,离子方程式是:OH$^{-}$+CO$_{2}$=HCO$_{3}^{―}$;CO$_{2}$+2H$_{2}$O+AlO$_{2}^{-}$=Al(OH)$_{3}$↓+HCO$_{3}^{-}$;
(3)铝的熔点高,要熔化,得加入助熔剂冰晶石;
(4)电解过程中,阳极上产生的氧气能和碳反应生成二氧化碳,而消耗掉碳,因此阳极上的碳要定期补充;
(5)①溶液B是碳酸钠,可以和氢氧化钙发生复分解反应生成碳酸钙和氢氧化钠,所以X是碳酸钙,Y是氧化钙,Z是氢氧化钙,涉及到了分解反应、化合反应以及复分解反应,不涉及置换反应;
②流程中③的化学方程式为:NaHCO$_{3}$+Ca(OH)$_{2}$==CaCO$_{3}$↓+NaOH+H$_{2}$O,属于复分解反应;
(6)在涉及到食物包装及其含有铝元素的药品时要注意尽可能的避免,如:尽量少喝铝制包装的饮料、食品;少吃用氢氧化铝做的胃药等。
考点:考查了冶炼铝的工艺流程的相关知识。