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鋁可以從鋁土礦中獲。X土礦是不純凈的鋁的氧化物(雜質(zhì)為Fe2O3和SiO2),它是非再生資源.假如對(duì)鋁的消費(fèi)保持現(xiàn)有的速度,獲得生產(chǎn)足夠的鋁所需的鋁土礦僅能維持30年左右.由此看來(lái),保護(hù)現(xiàn)有自然資源和對(duì)非再生資源的再利用,是值得考慮的.但廢物回收有相當(dāng)大的難度,其關(guān)鍵因素主要涉及舊金屬的收集,與其他廢物的分離、回收和提煉金屬的費(fèi)用,金屬本身的價(jià)值等.(已知1 mol電子電量約為105 C)

(1)試說(shuō)明回收鋁的過(guò)程中存在的困難.

(2)為什么金的回收率比鋁的回收率要大得多?

(3)常溫下,SiO2與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸是很難反應(yīng)的.現(xiàn)利用鹽酸、氫氧化鈉溶液、氨氣、二氧化碳和水,從鋁土礦中提取純凈的Al2O3.試設(shè)計(jì)一個(gè)適用于工業(yè)Al2O3的實(shí)驗(yàn)方案.用化學(xué)方程式表示提純的過(guò)程.

(4)制取1 mol Al需要多少庫(kù)侖的電量?

(5)假定用6 V直流電源供電進(jìn)行電解,制2.7 t Al需要多少千焦的電能?(請(qǐng)列式并計(jì)算)

答案:
解析:

  答案:(1)①舊金屬的收集;②與其他廢物的分離;③回收和提煉金屬的費(fèi)用;④金屬本身的價(jià)值;⑤人們的環(huán)保意識(shí)薄弱.

  (2)①金屬本身的價(jià)值;②金屬的活動(dòng)性.

  (3)①Al2O3+2NaOH2NaAlO2+H2O

  ②NaAlO2+CO2+2H2OAl(OH)3↓+NaHCO3

 、2Al(OH)3Al2O3↓+3H2O

  (4)根據(jù)4Al+3O2↑可知,每生成1 mol Al需轉(zhuǎn)移3 mol e,故需要的電量為3×105 C.

  (5)2.7 t鋁的物質(zhì)的量為=1×105 mol,生成1×105 mol Al需電量為:1×105×3×105 C=3×1010 C,故需要電能:6 V×3×1010 C=1.8×1011 J=1.8×108 kJ.

  剖析:本題綜合地考查了鋁的有關(guān)冶煉的知識(shí).結(jié)合信息及所學(xué)知識(shí),可解決(1)(2)問(wèn),提純Al2O3的途徑為:Al2O3(粗)NaAlO2Al(OH)3Al2O3(純).利用氧化還原反應(yīng)及物理學(xué)知識(shí)可解決(4)(5)問(wèn).


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

閱讀下面材料,并完成問(wèn)題。

    鋁可以從鋁土礦中獲取。鋁土礦是不純凈的鋁的氧化物(雜質(zhì)為Fe2O3和SiO2),它是非再生資源。假如對(duì)鋁的消費(fèi)保持現(xiàn)有的速度,獲得生產(chǎn)足夠的鋁所需的鋁土礦僅能維持30年左右。由此看來(lái),保護(hù)現(xiàn)有自然資源和對(duì)非再生資源的再利用,是值得考慮的。但廢物回收有相當(dāng)大的難度,其關(guān)鍵因素主要涉及舊金屬的收集,與其他廢物的分離、回收和提煉金屬的費(fèi)用,金屬本身的價(jià)值等。(已知1 mol電子電量約為105 C)

(1)試說(shuō)明回收鋁的過(guò)程中存在的困難。

(2)為什么金的回收率比鋁的回收率要大得多?

(3)常溫下,SiO2與強(qiáng)堿或強(qiáng)酸是很難反應(yīng)的,F(xiàn)利用鹽酸、氫氧化鈉溶液、氨氣、二氧化碳和水,從鋁土礦中提取純凈的Al2O3。試設(shè)計(jì)一個(gè)適用于工業(yè)Al2O3的實(shí)驗(yàn)方案。用化學(xué)方程式表示提純的過(guò)程。

(4)制取1 mol Al需要多少庫(kù)侖的電量?

(5)假定用6 V直流電源供電進(jìn)行電解,制2.7 t Al需要多少千焦的電能?(請(qǐng)列式并計(jì)算)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

下面是一則關(guān)于仿生科學(xué)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活的例子,請(qǐng)你閱讀后與同學(xué)們討論共同完成以下幾個(gè)問(wèn)題以開(kāi)拓我們的思路。

仿生學(xué)在膜技術(shù)中的應(yīng)用

   仿生學(xué)是生命科學(xué)和工程技術(shù)科學(xué)相互滲透、彼此結(jié)合產(chǎn)生的一門(mén)新興的邊緣學(xué)科。仿生材料是仿生學(xué)的組成部分,它是在研究一些動(dòng)物和植物活體的基礎(chǔ)上,掌握生物所具有的特異功能,再設(shè)法把這些研究成果用于實(shí)踐,設(shè)計(jì)和制備出來(lái)的一類(lèi)新材料。

(1)研究細(xì)胞膜的功能特性,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜既能保證細(xì)胞吸收所需物質(zhì),又能阻止有害物質(zhì)進(jìn)入。這種功能特性稱(chēng)為(    )

A.一定流動(dòng)性           B.保護(hù)性             C.選擇透過(guò)性          D.透過(guò)性

人們用有機(jī)高分子材料制成了一種人工半透膜,使之具有與細(xì)胞膜類(lèi)似的功能,并利用這種仿生膜來(lái)實(shí)現(xiàn)滲透現(xiàn)象。

(2)下列哪些事例屬于滲透現(xiàn)象(    )

A.新鮮蔬菜上撒鹽后,會(huì)產(chǎn)生菜鹵汁           B.膽固醇進(jìn)入小腸絨毛上皮組織

C.用滲析法提純含有NaCl的淀粉膠體          D.用薄膜技術(shù)脫水濃縮葡萄汁

(3)海洋中有一種可以利用的能源叫海水鹽度差能,利用這種能量發(fā)電稱(chēng)為鹽度差發(fā)電,裝置示意如圖2-13。其原理是:在海水與淡水之間——例如江河入?谔幱冒胪改じ糸_(kāi),由于滲透作用,使___________水通過(guò)半透膜流向___________水,使膜的___________水一側(cè)水位升高,大約可達(dá)25 m,然后讓水沖擊水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。我國(guó)陸地河川入海的徑流量每年約2×1012—3×1012 m3。試估算我國(guó)鹽度差能蘊(yùn)藏量約為_(kāi)____________ kw。

圖2-13

(4)建造海水鹽度差發(fā)電站的最佳選址是(    )

A.長(zhǎng)江三峽          B.黃河河套             C.黑龍江入海口            D.珠江入?

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同步練習(xí)冊(cè)答案