Question

由鋁土礦（主要成分是Al₂O₃）煉制鋁的工藝流程示意圖如下：

（1）電解生成的鋁在熔融液的       （填“上層”或“下層”），電解時不斷消耗的電極是       （填“陰極”或“陽極”）。
（2）寫出通入過量二氧化碳酸化時反應的離子方程式                                                                       
                                                                       。
（3）電解制備鋁時，需加入冰晶石（Na₃AlF₆），其作用是           ，工業上可以用氟化氫氣體、氫氧化鋁和純堿在高溫條件下發生反應來制取冰晶石，寫出該反應的化學方程式                                                                       。
（4）上述工藝所得鋁中往往含有少量Fe和Si等雜質，可用電解方法進一步提純，該電解池的陰極材料是       （填化學式），陽極的電極反應式為                                                                       。
（5）對金屬制品進行抗腐蝕處理，可延長其使用壽命。
①控制一定條件進行電解（見圖），此時鋁表面可形成耐酸的致密氧化膜，其電極反應式為                                 ；

②鋼材鍍鋁后，能防止鋼材腐蝕，其原因是                                                                                                                                               。

Answer 1

（1）下層　陽極
（2）AlO₂^-＋CO₂＋2H₂O=Al（OH）₃↓＋HCO₃^-
（3）助熔劑（或降低熔化溫度）  2Al（OH）₃＋12HF＋3Na₂CO₃2Na₃AlF₆＋3CO₂＋9H₂O
（4）Al　Al－3e^－=Al^3＋
（5）①2Al－6e^－＋3H₂O=Al₂O₃＋6H^＋
②致密的氧化鋁膜起著保護內部金屬的作用，若鍍層破損后，與電解質溶液接觸時形成原電池，鋁作負極防止鋼材被腐蝕

（1）電解熔融的氧化鋁冶煉鋁，陽極生成O₂，與石墨電極反應生成CO。（3）氧化鋁的熔點很高，是常用的耐高溫材料，故冶煉時加入冰晶石降低其熔點。（4）遷移電解法精煉銅的原理，電解時鋁在陰極析出，故陰極材料為純鋁。（5）根據題中信息，鋁表面生成的應為Al₂O₃，故陽極電極反應為鋁失去電子，生成的Al^3＋與H₂O作用形成Al₂O₃。