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阿尔阔(Alcoa)法冶铝是电解无水AlCl3的熔盐混合物制铝,其生产流程如图1(其中虚线是电解Al2O3制铝):(1)滤液B中加入___(填化学式)转化为NaOH溶液循环利用;在上述转化中除气体A外
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问题描述:

阿尔阔(Alcoa)法冶铝是电解无水AlCl3的熔盐混合物制铝,其生产流程如图1(其中虚线是电解Al2O3制铝):

(1)滤液B中加入___(填化学式)转化为NaOH溶液循环利用;在上述转化中除气体A外,还有___可循环利用.

(2)写出Al2O3转化为无水AlCl3的化学方程式___;如何从反应后的混合气体中分离出无水AlCl3?___

(3)NaCl-KCl混合盐熔化温度随NaCl的物质的量的分数[x(NaCl)]变化曲线如图2:

①KCl的熔点为___;在熔点最低时,NaCl的质量分数为___(列出计算式,不必算出结果).

②无水AlCl3在NaCl-KCl熔盐中熔解并电离,经测定此混合熔液中含有大量[AlCl4]-,其离子方程式为___;此混合熔液的电荷守恒式为___(假设含铝的微粒只有Al3+和[AlCl4]-);电解此混合熔液阴极反应为___,其原因是___;从电解过程来分析阿尔阔法冶铝的优点是___.

黄振锋回答:
  根据题中流程可知,铝土矿中加氢氧化钠溶液,过滤可得滤液A为偏铝酸钠溶液,滤液A中通入二氧化碳气体后过滤可得固体氢氧化铝和滤液B为碳酸钠溶液,碳酸钠溶液中加入氢氧化钙可生成氢氧化钠进行循环利用,氢氧化铝固体灼烧生成氧化铝,氧化铝电解得铝,氧化铝与碳和氯气反应生成气体A为二氧化碳和无水氯化铝,无水氯化铝在熔盐条件下电解得气体B为氯气,同时得铝,氯气循环利用,   (1)根据上面的分析可知,滤液B中加入Ca(OH)2 转化为NaOH溶液循环利用,在上述转化中除气体A外,还有气体B即Cl2可循环利用,   故答案为:Ca(OH)2;Cl2;   (2)氧化铝与碳和氯气反应生二氧化碳和无水氯化铝,反应方程式为2Al2O3+6Cl2+3C 700-900℃ . 
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