鋁是應(yīng)用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al
2O
3,含SiO
2和Fe
2O
3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下:
注:SiO
2在“堿溶”時轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉沉淀。
(1)“堿溶”時生成偏鋁酸鈉的離子方程式為
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O
Al2O3+2OH-═2AlO2-+H2O
。
(2)向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO
3溶液,溶液的pH
減小
減小
(填“增大”、“不變”或“減小”)。
(3)“電解Ⅰ”是電解熔融 Al
2O
3,電解過程中作陽極的石墨易消耗,原因是
石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化
石墨電極被陽極上產(chǎn)生的O2氧化
。
(4)“電解Ⅱ”是電解Na
2CO
3溶液,原理如圖所示。
陽極的電極反應(yīng)式為
4CO32-+2H2O-4e-═4HCO3-+O2↑
4CO32-+2H2O-4e-═4HCO3-+O2↑
,陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學式為
H2
H2
。
(5)鋁粉在1000℃時可與N
2反應(yīng)制備AlN.在鋁粉中添加少量NH
4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是
NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜
NH4Cl分解產(chǎn)生的HCl能夠破壞Al表面的Al2O3薄膜
。