工业上如何通过电解制备氢氧化铝

❶ 工业上如何制取 氢氧化铝

可溶性铝盐溶于水后，调节PH值为4~5,。铝以氢氧化铝的形式析出，过滤洗涤，干燥，粉碎，包装即可。

❷ 工业上通过电解氢化物的方法来制取什么

ⅰ．（1）由电解装置可知，阴极上铝离子得到电子，电极反应为al3++3e-=al，故答案为：al3++3e-=al；
（2）生产9t铝阳极，转移电子为
9×106
27
×3=106，5.4t石墨的物质的量为
5.4×106
12
，石墨电极反应生成c0和c02气体，设生成二氧化碳为x，由电子守恒可知，
x×（4-0）+（
5.4×106
12
-x）×（2-0）=106，解得x=5×104，故答案为：5×104；
ⅱ．（1）甲中含偏铝酸根离子，通入足量二氧化碳生成氢氧化铝，离子反应为alo2-+co2+2h2o=hco3-+al（oh）3↓，
故答案为：alo2-+co2+2h2o=hco3-+al（oh）3↓；
（2）沉淀乙是fe203和si02的混合物，向其中加入足置盐酸，发生fe2o3+6h+═2fe3++3h2o，铁离子水解，fecl3+3h2o?fe（oh）3+3hcl，加热促进水解，且盐酸易挥发，化学平衡正向移动，生成氢氧化铁，最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁，2fe（oh）3═fe2o3+3h2o，
故答案为：fe2o3+6h+═2fe3++3h2o；fecl3+3h2o?fe（oh）3+3hcl，加热促进水解，且盐酸易挥发，化学平衡正向移动，生成氢氧化铁，最后灼烧氢氧化铁分解生成氧化铁，2fe（oh）3═fe2o3+3h2o；
（3）提取氧化铝，加盐酸氧化铝、氧化铁与酸反应，则处理废液的目的是将铝离子、铁离子分离，应选择强碱，所以步骤二中的化学试剂为naoh溶液或强碱溶液，
故答案为：naoh溶液或强碱溶液．

❸ 铝怎样生成氢氧化铝氢氧化铝又和什么反应生成铝求方程式

铝生成氢氧化铝需要两步才能生成，一步并不能生成。

反应方程式如下：

Al + 6HCl == 2AlCl₃ + 3H₂↑

AlCl₃ + 3NH₃.H₂O == Al(OH)₃↓+ 3NH₄Cl

氢氧化铝生成铝页是需要两步，一步并不能生成。

反应方程式如下：

2Al(OH)₃=加热=Al₂O₃+3H₂O

2Al₂O₃=电解=4Al+3O₂↑

(3)工业上如何通过电解制备氢氧化铝扩展阅读：

所谓的氢氧化铝实际上是指三氧化二铝的水合物。如向铝盐溶液中加入氨水或弱碱而得到的白色胶状沉淀，其含水量不定，组成也不均匀，只有在铝酸盐溶液中（含有Al（OH）₄-离子）的溶液中通CO₂才可得到真正的氢氧化铝。

结晶的氢氧化铝与水合氧化铝不同，难溶于酸，加热到373K也不脱水，在573K加热2h才能转变为偏氢氧化铝（AlO（OH））。

氢氧化铝属两性氢氧化物。由于其存在两种电离形式，既是弱酸，可以有酸式化学式H₃AlO₃，又是弱碱，可以有碱式化学式Al(OH)₃。氢氧化铝具有两性，既能与酸反应又能与碱反应。

❹ 工业生产Al的原理(化学方程式)

1.
工业生产铝一般使用电解氧化铝的方法制取铝单质。
2.
电解化学方程式：2Al₂O₃(l)==通电==
4Al
+
3O₂↑
3.
注：电解时为了使氧化铝熔融温度降低，在Al₂O₃
中添加冰晶石(Na₃AlF₆)。不电解熔融AlCl₃炼Al；原因：AlCl₃是共价化合物，其熔融态导电性极差。

❺ 简述氢氧化铝的生产方法！

方案一】
1、先用 稀硫酸与铝屑反应，离子方程式:2Al+6H+==2Al3++3H2 ↑
2、再用NaOH溶液(或氨水)与所得溶液反应，离子方程式:Al3++3OH-== Al(OH)3↓
或: Al3++6NH3H2O== Al(OH)3↓+3NH4+

【方案二】
1、先将铝屑与浓NaOH溶液反应:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑
2、再加入适量的稀硫酸(或CO2):AlO2-+H++H2O== Al(OH)3 ↓
2AlO2-+3H2O+CO2==2Al(OH)3+CO32-

【方案三】
1、将两份铝屑,分别与稀硫酸、浓NaOH溶液反应: 2Al+6H+====2Al3++3H2 ↑
2Al+2OH-+2H2O===2AlO2-+3H2↑
2.然后，将得到的两种含铝的盐溶液混合:Al3++ 3AlO2-+6H2O=== 4Al(OH)3 ↓

❻ 工业和实验室氢氧化铝方程式!

工业氢氧化铝是以铝土矿为原料：

Al₂O₃+ 2NaOH =2 NaAlO₂ + H2O

2NaAlO₂+ CO₂ + 3H₂O = 2Al(OH)₃+ Na₂CO₃

实验室氢氧化铝方程式

AlCl3 + 3NH₃H₂O = Al(OH)₃ + 3NH₄Cl

注意：

由于Al(OH)3要溶于强碱所以在这里用氨水而不用氢氧化钠

Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ +2H₂O

(6)工业上如何通过电解制备氢氧化铝扩展阅读：

氢氧化铝是用量最大和应用最广的无机阻燃添加剂。氢氧化铝作为阻燃剂不仅能阻燃，而且可以防止发烟、不产生滴下物、不产生有毒气体，因此，获得较广泛的应用，使用量也在逐年增加。

使用范围：热固性塑料、热塑性塑料、合成橡胶、涂料及建材等行业。同时，氢氧化铝也是电解铝行业所必需氟化铝的基础原料，在该行业氢氧化铝也是得到非常广泛应用。

氢氧化铝属两性氢氧化物。由于其存在两种电离形式，既是弱酸，可以有酸式化学式H₃AlO₃，又是弱碱，可以有碱式化学式Al(OH)₃。氢氧化铝具有两性，既能与酸反应又能与碱反应。

氢氧化铝的酸性在于它是路易斯酸可以加合OH-，从而体现碱性。Al(OH)₃由于两种电离的存在，可以产生两种盐：铝盐和偏铝酸盐。

❼ 可以电解氢氧化铝吗

氢氧化铝不到熔融状态早就分解了
所以不行的
而且有句话“离子晶体一定是强电解质”，
(逆否命题)氢氧化铝是弱电解质，自然不是离子晶体
工业上是氧化铝在冰晶石存在下加热到1000度电解制取铝

❽ 简述氢氧化铝的生产方法！

工业制氢氧化铝应该使用铝铁矿Al2O3.3H2O加入过量氢氧化钠生成偏铝酸钠
再向偏铝酸钠中通入CO2即可生成氢氧化铝

❾ 氢氧化铝的制备方法

实验室制法
化学方程式：2Al+3H2SO4（稀）=Al2(SO4）3+3H2↑
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Al2(SO4）3+6Na[Al(OH)4]+12H2O=8Al(OH)3↓+3Na2(SO4）或
Al2(SO4）3+6NH3.H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4）2SO4
离子方程式：2Al+6H+=2Al3++3H2↑
2Al3++2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
Al3++3[Al(OH)4]-+6H2O=4Al(OH)3↓
或Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
①Al(OH)3是两性氢氧化物，在常温下它既能与强酸，又能与强碱反应：
Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4] Al(OH)3+OH－=[Al(OH)4]－
②Al(OH)3受热易分解成Al2O3：2Al(OH)3==Al2O3+3H2O（规律：不溶性碱受热均会分解）
③Al(OH)3的制备：
a、可溶性铝盐和氨水反应来制备Al(OH)3
AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
Al2(SO4）3+6NH3·H2O=2 Al(OH)3↓+3(NH4）2SO4（Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+）
因为强碱（如NaOH）易与Al(OH)3反应，所以实验室不用强碱制备Al(OH)3，而用氨水
b、四羟基合铝酸钠与过量二氧化碳反应
Na[Al(OH)4]+CO2(过）=NaHCO3+Al(OH)3↓
过量的二氧化碳不与氢氧化铝反应，保证[Al(OH)4]-全部生成氢氧化铝
工业生产
拜耳法
系奥地利拜耳（K.J.Bayer）于 1888年发明。其原理是用苛性钠（NaOH）溶液加温溶出铝土矿中的氧化铝，得到铝酸钠溶液。溶液与残渣（赤泥）分离后，降低温度，加入氢氧化铝作晶种，经长时间搅拌，铝酸钠分解析出氢氧化铝，洗净，并在950～1200℃温度下煅烧，便得氧化铝成品。析出氢氧化铝后的溶液称为母液，蒸发浓缩后循环使用。由于三水铝石、一水软铝石和一水硬铝石的结晶构造不同，它们在苛性钠溶液中的溶解性能有很大差异，所以要提供不同的溶出条件，主要是不同的溶出温度。三水铝石型铝土矿可在125～140℃下溶出，一水硬铝石型铝土矿则要在240～260℃并添加石灰（3～7%）的条件下溶出。现代拜耳法的主要进展在于：①设备的大型化和连续操作；②生产过程的自动化；③节省能量，例如高压强化溶出和流态化焙烧；④生产砂状氧化铝以满足铝电解和烟气干式净化的需要。拜耳法的工艺流程见图1。
拜耳法的优点主要是流程简单、投资省和能耗较低，最低者每吨氧化铝的能耗仅3×106千卡左右，碱耗一般为100公斤左右（以Na2CO3计）。
拜耳法生产的经济效果决定于铝土矿的质量，主要是矿石中的SiO2含量，通常以矿石的铝硅比，即矿石中的Al2O3与SiO2含量的重量比来表示。因为在拜耳法的溶出过程中，SiO2转变成方钠石型的水合铝硅酸钠（Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O），随同赤泥排出。矿石中每公斤SiO2大约要造成1公斤Al2O3和0.8公斤NaOH的损失。铝土矿的铝硅比越低，拜耳法的经济效果越差。直到70年代后期，拜耳法所处理的铝土矿的铝硅比均大于7～8。由于高品位三水铝石型铝土矿资源逐渐减少，如何利用其他类型的低品位铝矿资源和节能新工艺等问题，已是研究、开发的重要方向。
碱石灰烧结法
适用于处理高硅的铝土矿，将铝土矿、碳酸钠和石灰按一定比例混合配料，在回转窑内烧结成由铝酸钠（Na2O?Al2O3）、铁酸钠（Na2O?Fe2O3、原硅酸钙（2CaO?SiO2）和钛酸钠（CaO?TiO2组成的熟料。然后用稀碱溶液溶出熟料中的铝酸钠。此时铁酸钠水解得到的NaOH也进入溶液。如果溶出条件控制适当，原硅酸钙就不会大量地与铝酸钠溶液发生反应，而与钛酸钙、Fe2O3?H2O 等组成赤泥排出。溶出熟料得到的铝酸钠溶液经过专门的脱硅过程，SiO2O形成水合铝硅酸钠（称为钠硅渣）或水化石榴石3CaO?Al2O3?xSiO2?（6－2x)H2O沉淀（其中x≈0.1），而使溶液提纯。把CO2气体通入精制铝酸钠溶液，和加入晶种搅拌，得到氢氧化铝沉淀物和主要成分是碳酸钠的母液。氢氧化铝经煅烧成为氧化铝成品。水化石榴石中的Al2O3可以再用含Na2CO3母液提取回收。
碱石灰烧结法的主要化学反应如下：
烧结：
Al2O3+Na2CO3─→Na2O?Al2O3+CO2
Fe2O3+Na2CO3─→Na2O?Fe2O3+CO2
SiO2+2CaCO3─→2CaO?SiO2+2CO2
TiO2+CaCO3─→CaO?TiO2+CO2
熟料溶出：
Na2O?Al2O3+4H2O─→2NaAl(OH)4（溶解）
Na2O?Fe2O3+2H2O─→Fe2O3?H2O↓+2NaOH（水解）脱硅：
⒈7 Na2SiO3+2NaAl(OH)4─→Na2O?Al2O3?1.7SiO2?nH2O↓+3.4NaOH
3 Ca(OH)2+2NaAl(OH)4+x Na2SiO3─→ 3CaO?Al2O3?x SiO2?(6-2x)H2O↓+2(1+x)NaOH
分解：
2NaOH+CO2─→Na2CO3+H2O
NaAl(OH)4─→Al(OH)3↓+NaOH
中国碱石灰烧结法生产氧化铝的主要技术成就是：在熟料烧成中采用低碱比配方，在熟料溶出工艺中采用二段磨料和低分子比溶液，以抑制溶出时的副反应损失，使熟料中Na2O和Al2O3的溶出率分别达到94～96%和92～94%。Al2O3的总回收率约90%，每吨氧化铝的Na2CO3的消耗量约95公斤。碱石灰烧结法可以处理拜耳法不能经济地利用的低品位矿石，其铝硅比可低至3.5，且原料的综合利用较好，有其特色。
碱石灰烧结法的常用流程见图2
拜耳烧结联合
可充分发挥两法优点，取长补短，利用铝硅比较低的铝土矿，求得更好的经济效果。联合法有多种形式，均以拜耳法为主，而辅以烧结法。按联合法的目的和流程连接方式不同，又可分为串联法、并联法和混联法三种工艺流程。
① 串联法是用烧结法回收拜耳法赤泥中的Na2O和Al2O3，用于处理拜耳法不能经济利用的三水铝石型铝土矿。扩大了原料资源，减少碱耗，用较廉价的纯碱代替烧碱，而且Al2O3的回收率也较高。
② 并联法是拜耳法与烧结法平行作业，分别处理铝土矿，但烧结法只占总生产能力的10～15%，用烧结法流程转化产生的NaOH补充拜耳法流程中NaOH的消耗。
③ 混联法是前两种联合法的综合。此法中的烧结法除了处理拜耳法赤泥外，还处理一部分低品位矿石。
中国根据该国的铝矿资源特点，发展出多种氧化铝生产方法。50年代初就已用碱石灰烧结法处理铝硅比只有3.5的纯一水硬铝石型铝土矿，开创了具有特色的氧化铝生产体系。用中国的烧结法，可使Al2O3的总回收率达到90%；每吨氧化铝的碱耗（Na2CO3）约 90公斤；氧化铝的SiO2含量下降到0.02～0.04%；而且在50年代已经从流程中综合回收金属镓和利用赤泥生产水泥。60年代初建成了拜耳烧结混联法氧化铝厂，使Al2O3总回收率达到91%，每吨氧化铝的碱耗下降到60公斤，为高效率地处理较高品位的一水硬铝石型铝土矿开创了一条新路。中国在用单纯拜耳法处理高品位一水硬铝石型铝土矿方面也积累了不少经验。
根据物理特性的不同，电解用氧化铝可分为三类：砂状、粉状和中间状（表3）。
铝工业在研制和采用砂状氧化铝，因为这种氧化铝具有较高的活性，容易在冰晶石溶液中溶解，并且能够较好地吸收电解槽烟气中的氟化氢，有利于烟气净化。
炼铝用氧化铝的化学组成一般如下：
Al2O3>98.35%Fe2O30.01～0.04%
SiO20.01～0.04%TiO2<0.005%
ZnO0.003～0.02%CaO0.007～0.07%
Na2O0.3～0.65%V2O5<0.003%
P2O5<0.003%Cr2O3<0.002%
灼减0.2～1.5%
碳酸氢铵法
碳酸氢铵法为在硫酸铝溶液中，在搅拌下添加碱溶液，生成沉淀经洗涤、过滤、低温干燥后，经粉碎制得成品。也可将脱水后的糊状物直接作为产品。制备中溶液的浓度、温度、反应温度控制，干燥温度等影响产品质量。碳酸氢铵法将硫酸与铝粉或铝灰作用生成硫酸铝，再与碳酸氢铵进行复分解反应，制得氢氧化铝。其2Al(OH)3+3H2SO4→A12(SO4）3+6H2O+A12(SO4）3+6NH4HCO3→2AI(OH)3+3(NH4)2SO4+6CO2↑铝酸钠法烧碱与铝灰以2：1配比在100℃以上进行反应，制得铝酸钠溶液。硫酸与铝灰以1.25：1配比在110℃下反应，制得硫酸铝溶液。然后将铝酸钠溶液与硫酸铝溶液中和至pH6.5，生成氢氧化铝沉淀，经水洗、压滤，于70～80℃下干燥12h，再经粉碎，制得氢氧化铝成品。其A12O3+2NaOH→2NaAlO2+H2O+Al2O3+3H2SO4→A12(SO4）3+3H2O+6NaAIO2+A12(SO4)3+12H2O→8Al(OH)3↓+3Na2SO4回收法将回收的三氯化铝经水溶解、活性炭脱色及过滤除杂后，与碳酸钠反应生成氢氧化铝，再经过滤、洗涤、干燥，得氢氧化铝产品。其2AlCl3+3Na2CO3+3H2O→2AI(OH)3↓+6NaCl+3CO2↑