铝镁课后作业辅导

1、讨论：铝电解与镁电解的异同 提示： 电极(材料、反应、阴极析出产物) 电解质(组成、密度、电解温度、参与导电的离子) 电解槽(结构)

1 、讨论：铝电解与镁电解的异同 () 提示：电极材料、反应、阴极析出产物 () 电解质组成、密度、电解温度、参与导电的离子 () 电解槽结构 对比项目 铝电解 镁电解 —— 铝工业上均采用炭素材料作电极炭阳极和炭 电极材料 阴极。（在电解过程中，炭阴极原则上是不消耗 钢阴极，石墨阳极； 的，炭阳极由于直接参与电化学反应而消耗。） 3+ 2+ Al+3e=Al 阴极：（液）， Mg+2e=Mg 阴极：（液）， 2- - 电极反应 3O+1.5C–6e=1.5CO() 阳极：气 Cl–e=Cl() 阳极：气 2 2 :AlO+1.5C=2Al()+1.5CO() 总反应式液气 :MgCl=Mg()+Cl() 总反应式液气 232 22 COCO 阴极上是液体铝，阳极上是气体和。 2 Mg 阴极：（液）， 析出产物 阳极气体中还含有少量有害的氟化物、沥青烟气 Cl() 阳极：气 2 和二氧化硫。 : 组成视原料来源而定 A.MgCl2·KCl·6H2O 光卤石（）为原 工业铝电解质中冰晶石和氟化铝是熔剂，氧化铝 MgCl2KCl 料，电解质成分：、、 电解质组成 是炼铝原料，另外有的还添加氟化钙、氟化镁和 NaCl ； 氟化锂等。 B 、氧化镁为原料，电解质成分： MgCl2KCl,CaCl2,NaCl ，，； 随温度和组分而变化，但电解质的密度小于铝液 随温度和组分而变化，但液体金属镁 电解质密度 密度，两者因密度差而上下分层（铝液在熔融电 的密度比电解质的小，固漂浮在熔融 解质的下面）。 电解质之上。 AMgCl2·KCl·6H2O 、以光卤石（） 680~720℃ 为原料，电解温度； 电解质温度 950-970℃ 电解温度为 B690~720 、氧化镁为原料，电解温度 ℃ + 1:Na （）熔融冰晶石完全解离生成的离子、 2++2++- MgK,Ca,NaCl ，，， 3- [AlF]- 6 + 3- NaAlF=3Na+[AlF] 36 6 为什么不能用电解氯化镁水溶液的方 3 -- 2[AlF][AlF]F （）进一步解离生成的、 6 4 法冶炼镁？ 3- -- [AlF]=[AlF]+2F 6 4 参与导电的 3--: （）加入氧化铝后生成的铝氧氟络离子 （不能，电解氯化镁水溶液实际上是 粒子 2- 2- [AlOF][AlOF] 和 224 226 氯离子和氢离子放电，生成氯气和氢 3- 2- 2AlO+2[AlF]=3[AlOF] （高氧化铝）） 236 224 气，冶炼镁应该电解熔融氯化镁，生 3- 2-- 2AlO+4[AlF]=3[AlOF]+6F （低氧化铝） 236 226 成镁和氯气． 99% 注：钠离子的迁移数约为，但是它并不在阴 ） 极上放电。 铝电解中金属铝沉在熔融电解质的下面，阳极气 液体金属镁漂浮在熔融电解质之上。 电解槽结构 体向上溢出，故阴阳极间无间隔，电解槽体结构 由于氯气也向上飘逸，容易发生逆反