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一、有关铝的制备
目前工业上大多数是用拜耳法生产氧化铝,拜耳法系奥地利拜耳(K.J.Bayer)于
一般认为“氯化铝是分子晶体,熔融的氯化铝不导电,在电解槽中不能电解”,但这不是绝对的,德国的本生(J.Bunsen)和法国的德维叶(C.Deville)在1854年曾经成功地电解NaAlCl4熔盐制得金属铝。1973年美国铝业公司的阿尔阔(Alcoa)分公司宣布研究出一种新的氯化铝电解制铝法。
由于熔融的氯化铝不导电,我们可以改变它的环境,以氧化铝或含铝硅酸盐矿物为原料,氯化得到无水氯化铝,再以无水氯化铝为原料,制备AlCl3型离子液体(AlCl3-MCl, M为碱金属或有机阳离子),以此AlCl3型离子液体为电解质进行电解,阴极上生产出铝,阳极上放出氯气。这就是低温电解AlCl3熔盐生产铝的方法。据介绍氯化铝电解法制铝的电解质组成有两类。一类是纯氯化物组成的电解质体系,如NaCl-KCl-AlCl3系或NaCl-KCl-LiCl-AlCl3系;另一类是氯化物与氟化物混合体系,NaCl-CaCl2-CaF2-AlCl3系等。相关的电极反应方程式可表示如下:
参考文献:
1百度百科,拜耳法生产氧化铝。
2李俊生,对电解熔融氯化铝问题的思考,《化学教育》2007年第3期
二、有关铝的性质
铝会不会与水反应?常温下铝与水反应非常不明显,,这是因为Al的表面被已经氧化的一层致密氧化膜与水隔绝所致。但不能认为铝与水不反应。如果我们创造条件,一方面是去掉A1表面的那层氧化膜另一方面又能阻止新的氧化膜在A1表面再生,这时我们就能观察到Al跟水反应的真实现象。
从导线里剥取出两段铝条,用砂纸擦亮后,放入汞盐Hg( NO3)2溶液中浸渍几秒钟,取出用滤纸擦干。一根铝条插入水中,另一根铝条插入放有少量食盐的水中。可以观察Al条在稀的NaCl溶液中与水持续反应产生氢气泡和生成白色Al(OH)3沉淀的现象。
铝和氢氧化钠固体在加热熔化条件下能发生反应吗?通过实验发现铝粉和氢氧化钠固体在没有水的情况下,加热至熔化状态时是能产生氢气的,但速率相对缓和,如果直接用燃着的火柴放在试管口检验,有时较难检测到氢气的生成,但用排水集气法收集或借助氢气传感器是能检测到氢气的。有些学者认为生成的含铝产物为铝酸钠,其化学式为Na3AlO3,并给出反应的化学方程式:2 Al + 6 NaOH=3 H2↑+ 2 Na3AlO3。当然也有学者认为产物非常复杂。
参考文献:
1刘怀乐,Al会不会跟水反应生成H2,《中学化学教学参考》2005,(11):18.
2房寿高,铝与熔融氢氧化钠反应的实验探究,《化学教学》2013年第7期:50-52
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