Металлический алюминий получают электролизом раствора глинозема Al2O3 в расплавленном криолите Na2AlF6 при 960–970°С.
Процесс электролиза проводят в аппаратах, катодом в которых является подина ванны, а анодом – предварительно обожженные угольные блоки или самообжигающиеся электроды, погруженные в расплавленный электролит.
Электролиз Al2O3 можно представить следующей схемой:
в расплаве оксид алюминия диссоциирует:
Al2O3 = Al3+ + AlO33-,
на катоде восстанавливаются ионы Al3+:
Al3+ +3  Al0,
на аноде окисляются ионы AlO33-:
4AlO33- - 12  2Al2O3 + 3O2.
Суммарное уравнение процесса:
2Al2O3  4Al + 3O2.
Жидкий алюминий собирается на дне электролизера.
Алюминий высокой чистоты (не более 0,05 % примесей) получают электролитическим рафинированием чернового алюминия. Для получения алюминия особой чистоты (не более 0,001 % примесей) применяют зонную плавку или химическую транспортную реакцию:
2Al (ж) + AlF3 (г) = 3AlF (г).
ответ: 1. Выполните следующие задания:
а) Назовите следующие основания: NaOH-Гидроксид натрия,
Mg(OH)2-Гидроксид магния,
Al(OH)3-Гидроксид алюминия,
KOH-Гидроксид калия,
Mn(OH)2-Гидроксид марганца(II),
Cr(OH)3 -Гидроксид хрома(III)
б) Напишите формулы оснований:
Zn(OH)2 - гидроксид цинка
Ba(OH)2 - гидроксид бария
Fe(OH)3 - гидроксид железа (III)
CuOH - гидроксид меди (I)
NaOH - гидроксид натрия
Ca(OH)2 - гидроксид кальция
в) Из перечисленных веществ выписать формулы оснований, назвать их.
LiOH, NaOH, Fe(OH)3, Ba(OH)2, Cu(OH)2, Zn(OH)2.
Из выписанных формул оснований, укажите щелочи.
г) Все основания реагируют с кислотами с образованием соли и воды. Составьте уравнения реакции:
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2OCu(OH)2 + HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 H2ONaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2OCu(OH)2 + H2SO4 → CuSO4 + 2 H2ONaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2OAl(OH)3 + H2SO4 → 2Al(OH)3 → Al2(SO4)
Объяснение: 1) CuSO4 + BaCl2 = BaSO4 + CuCl2
Cu^2+ + SO4^2- + Ba^2++ 2Cl^- = BaSO4 + Cu^2+ +2Cl-
SO4^2- + Ba^2+ = BaSO4
2) 2AgNO3 + BaCl2 = 2AgCl + Ba(NO3)2
2Ag^+ + 2NO3^- + Ba^2+ + 2Cl^- = 2AgCl + Ba^2+ + 2NO3^-
Ag^+ + Cl^- = AgCl
3) Na2CO3 + 2HNO3 = 2NaNO3 + H2O + CO2
2Na^+ + CO3^2- + 2H^+ + 2NO3^- = 2Na^+ + 2NO3^ + H2O + CO2
CO3^2- + 2H^+ = H2O + CO2
4) CuO + 2HNO3 = Cu(NO3)2 + H2O
CuO + 2H^+ + 2NO3^- = Cu^2+ + 2NO3^- + H2O
CuO + 2H^+ = Cu^2+ + H2O
5) CaCl2 + 2AgNO3 = Ca(NO3)2 + 2AgCl
Ca^2+ + 2Cl^- + 2Ag^+ + 2NO3^- = Ca^2+ + 2NO3^- + 2AgCl
Cl^- + Ag^+ = AgCl
6) ZnCO3 + H2SO4 = ZnSO4 + H2O + CO2
ZnCO3 + 2H^+ + SO4^2- = Zn^2+ + SO4^2- + H2O + CO2
ZnCO3 + 2H^+ = Zn^2+ + H2O + CO2