鋁鎂課后作業(yè)輔導(dǎo)

1、1、討論：鋁電解與鎂電解的異同、討論：鋁電解與鎂電解的異同提示：提示：電極電極(材料、反應(yīng)、陰極析出產(chǎn)物材料、反應(yīng)、陰極析出產(chǎn)物)電解質(zhì)電解質(zhì)(組成、密度、電解溫度、參與導(dǎo)電的離子組成、密度、電解溫度、參與導(dǎo)電的離子)電解槽電解槽(結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu))對比項目對比項目鋁電解鎂電解電極材料鋁工業(yè)上均采用炭素材料作電極——炭陽極和炭陰極。（在電解過程中，炭陰極原則上是不消耗的，炭陽極由于直接參與電化學(xué)反應(yīng)而消耗。）鋼陰極，石墨陽極；電極反應(yīng)陰極：Al

2、33e=Al（液），陽極：3O21.5C–6e=1.5CO2(氣)總反應(yīng)式:Al2O31.5C=2Al(液)1.5CO2(氣)陰極：Mg22e=Mg（液），陽極：Cl–e=Cl2(氣)總反應(yīng)式:MgCl2=Mg(液)Cl2(氣)析出產(chǎn)物陰極上是液體鋁，陽極上是氣體CO2和CO。陽極氣體中還含有少量有害的氟化物、瀝青煙氣和二氧化硫。陰極：Mg（液），陽極：Cl2(氣)電解質(zhì)組成工業(yè)鋁電解質(zhì)中冰晶石和氟化鋁是熔劑，氧化鋁是煉鋁原料，另外有的

3、還添加氟化鈣、氟化鎂和氟化鋰等。組成:視原料來源而定A.光鹵石（MgCl2KCl6H2O）為原料，電解質(zhì)成分：MgCl2、KCl、NaCl；B、氧化鎂為原料，電解質(zhì)成分：MgCl2，KCl，CaCl2NaCl；電解質(zhì)密度隨溫度和組分而變化，但電解質(zhì)的密度小于鋁液密度，兩者因密度差而上下分層（鋁液在熔融電解質(zhì)的下面）。隨溫度和組分而變化，但液體金屬鎂的密度比電解質(zhì)的小，固漂浮在熔融電解質(zhì)之上。電解質(zhì)溫度電解溫度為950970℃A、以光鹵石

4、（MgCl2KCl6H2O）為原料，電解溫度680~720℃；B、氧化鎂為原料，電解溫度690~720℃參與導(dǎo)電的粒子（1）熔融冰晶石完全解離生成的離子:Na、[AlF6]3Na3AlF6=3Na[AlF6]3（2）[AlF6]3進一步解離生成的[AlF4]、F[AlF6]3=[AlF4]2F（3）加入氧化鋁后生成的鋁氧氟絡(luò)離子:[Al2O2F4]2和[Al2O2F6]22Al2O32[AlF6]3=3[Al2O2F4]2（高氧化鋁））

5、2Al2O34[AlF6]3=3[Al2O2F6]26F（低氧化鋁）注：鈉離子的遷移數(shù)約為99%，但是它并不在陰極上放電。Mg2，K，Ca2Na，Cl為什么不能用電解氯化鎂水溶液的方法冶煉鎂？（不能，電解氯化鎂水溶液實際上是氯離子和氫離子放電，生成氯氣和氫氣，冶煉鎂應(yīng)該電解熔融氯化鎂，生成鎂和氯氣）電解槽結(jié)構(gòu)鋁電解中金屬鋁沉在熔融電解質(zhì)的下面，陽極氣液體金屬鎂漂浮在熔融電解質(zhì)之上。因此，用硅（鐵）還原白云石時，生成了穩(wěn)定的化合物二鈣硅酸

6、鹽，此時還原起始溫度降低約600℃，所以用白云石做原料是有利的；4、根據(jù)、根據(jù)CaOMgO被Si還原的熱化學(xué)原理，還原過程為什么要在真空下進行？還原的熱化學(xué)原理，還原過程為什么要在真空下進行？答：（答：（1）對于反應(yīng)）對于反應(yīng)2MgO2=2MgO，當其原始，當其原始Mg的分壓小于的分壓小于0.1MPa時，自由能改變值曲線位置向上移動時，自由能改變值曲線位置向上移動這就意味著硅還原氧化鎂的可能性增這就意味著硅還原氧化鎂的可能性增大。大。（