Question

（化學(xué)-化學(xué)與技術(shù)）
Ⅰ．金屬鋁的生產(chǎn)是以Al₂O₃為原料，在熔融狀態(tài)下進(jìn)行電解：2Al₂O₃

750-970        .

通電，Na3AlF6

4Al+3O₂↑
請回答下列問題：
（1）冰晶石（Na₃AlF₆）的作用是

 

．
（2）電解生成的金屬鋁是在熔融液的

 

（填“上層”或“下層”）．
（3）電解時所消耗的電極是

 

（填“陽極”或“陰極”）．
（4）鋁是高耗能產(chǎn)品，廢舊鋁材的回收利用十分重要．在工業(yè)上，最能體現(xiàn)節(jié)能減排思想的是將回收鋁做成

 

（填代號）．
a．冰晶石　　　　b．氧化鋁　　　　c．鋁錠　　　　d．硫酸鋁
Ⅱ．鋼鐵工業(yè)對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展起了重要作用．
（1）煉鐵高爐分為五部分，鐵礦石與高溫煤氣主要在

 

部分發(fā)生反應(yīng)
（2）煉鋼時，除磷的化學(xué)方程式為

 

；加入硅、錳和鋁的目的是

 

．
（3）不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹

 

（填“前”或“后”）加入，原因是

 

．
（4）煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中，尾氣均含有的主要污染物是

 

．從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)角度考慮，上述尾氣經(jīng)處理可用作

 

．

Answer 1

分析：Ⅰ．（1）根據(jù)Al₂O₃的熔點(diǎn)很高，通過加冰晶石降低Al₂O₃的熔點(diǎn)；
（2）為方便分離，電解生成的Al在熔融液的下層；
（3）電解時陽極的碳棒被電解生成的氧氣氧化；
（4）電解產(chǎn)生的鋁要盡量以單質(zhì)形式存在，且鋁能夠存在于自然界中；
Ⅱ．（1）鐵礦石與高溫煤氣主要在爐身部分發(fā)生反應(yīng)，在爐腰部分開始生成生鐵和爐渣；
（2）煉鋼時，利用P、FeO、CaO反應(yīng)生成Ca₃（PO₄）₂和Fe，煉鋼時，加入硅、錳和鋁主要是可以脫氧和調(diào)整鋼的成分； 
（3）因?yàn)镃r易被氧化，為防止Cr被氧化，不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹后，若氧吹前加入Cr會形成爐渣被除去；
（4）煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中，CO是主要的還原劑，故尾氣均含有的主要污染物是CO，一氧化碳會引起中毒，故需對其進(jìn)行處理等來解題．

解答：解：Ⅰ．（1）工業(yè)上采用電解Al₂O₃來制取Al，因Al₂O₃的熔點(diǎn)較高，為節(jié)約能源，因此常采用冰晶石來降低Al₂O₃的熔點(diǎn)，故答案為：降低Al₂O₃的熔化溫度；
（2）鋁液、電解質(zhì)（Na₃AlF₆、氧化鋁等混合物）都是在融熔狀態(tài)下，也就是液態(tài)，鋁液密度較大，所以在下層，故答案為：下層；
（3）電解的陰極、陽極材料均由石墨材料做，因陽極上O^2-失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成O₂，陽極材料與該極上生成的O₂反應(yīng)被消耗，故答案為：陽極；
（4）電解產(chǎn)生的鋁要盡量以單質(zhì)形式存在，并且鋁和氧氣能生成一層致密的氧化物薄膜，保護(hù)內(nèi)部鋁繼續(xù)被氧化，所以將回收鋁做成鋁錠最好．故選：c；
Ⅱ．（1）鐵礦石與高溫煤氣主要在爐身部分發(fā)生反應(yīng)，在爐腰部分開始生成生鐵和爐渣，故答案為：爐身；
（2）煉鋼時，利用P、FeO、CaO反應(yīng)生成Ca₃（PO₄）₂和Fe：2P+5FeO+3CaO

高溫  .

Ca₃（PO₄）₂+5Fe，煉鋼時，加入硅、錳和鋁主要是為了脫氧和調(diào)整鋼的成分，
故答案為：2P+5FeO+3CaO

高溫  .

Ca₃（PO₄）₂+5Fe；脫氧和調(diào)整鋼的成分；
（3）因?yàn)镃r易被氧化，為Cr被氧化，不銹鋼含有的Cr元素是在煉鋼過程的氧吹后，若氧吹前加入Cr會形成爐渣被除去．故答案為：后；避免Cr被氧化；
③煉鐵和煉鋼生產(chǎn)中，CO是主要的還原劑，故尾氣均含有的主要污染物是CO，一氧化碳會引起中毒，故需對其進(jìn)行尾氣處理．一氧化碳是一種很好的還原劑同時還是一種燃料，
故答案為：CO；燃料．

點(diǎn)評：本題考查工業(yè)煉鋁和鐵，題目難度較大，易出錯點(diǎn)為化學(xué)方程式的書寫，注意把握反應(yīng)的原理，注重相關(guān)基礎(chǔ)知識的積累．