2020年5月18日 / 最終更新日時 : 2023年2月24日 iisemi 高校化学

一問一答『高校化学／無機／アルミニウムの精錬』

2020年　月　日　無機1205～1210

　金、鉄、銅、アルミニウムのうち精錬が困難なために金属単体としての生産、利用が最も遅れた金属は(　1　)である。その金属単体の生産を初めて可能にした精錬方法は(　2　)である。

(1)　アルミニウムAl　　(2)　融解塩電解

　アルミニウムはイオン化傾向の(　1　)い金属で、その塩類の水溶液を電気分解しても(　2　)を発生するだけで、金属は析出しない。このため、化合物を高温で融解状態にして電気分解を行う。

(1)　大き　　(2)　水素H₂

　アルミニウムの単体は、鉱石の(　1　)から得られる(　2　)を(　3　)して製造される。

(1)　ボーキサイト　　(2)　酸化アルミニウムAl₂O₃　　(3)　融解塩電解

　ボーキサイトから純粋な(　1　)を得るまでの工程を下に示しています。(2)～(6)に当てはまる化学式を答えなさい。(7)は通称を答えなさい。

(1) 酸化アルミニウムAl₂O₃　　(2) Fe₂O₃　　(3)　NaOH　　(4)　[Al(OH)₄]-　　(5)　H₂O　　(6)　Al(OH)₃　　(7)　アルミナ

　現在の製法としては、原料の(　1　)に大量の(　2　)を加えて溶かし、一度不純物を取り除いてから、(　3　)を沈殿させ、次いで1100℃～1300℃の高温で熱分解して(　4　)（通称(　5　)）にする。

(1) ボーキサイト　　(2) 水酸化ナトリウムNaOH　　(3)　水酸化アルミニウムAl(OH)₃　　(4)酸化アルミニウムAl₂O₃　　(5)アルミナ

　工業的にアルミニウムの単体を得るには、まず、鉱石である(　1　)から酸化アルミニウムをつくったのち、これを加熱融解した(　2　)に溶かし、(　3　)を電極に用いて(　4　)を行う。(　5　)極では酸化アルミニウムの電離で生じたアルミニウムイオンが(　6　)されて、アルミニウムを生じる。
　(2)を用いるのは、純粋な酸化アルミニウムの融点が(　7　)℃と非常に(　8　)いため、融点の(　9　)い(2)を利用すると、約1000℃でアルミナを融解させることができる。

(1) ボーキサイト　　(2) 氷晶石Na₃AlF₆　　(3)　炭素　　(4)　融解塩電解　　(5)　陰　　(6)　還元　　(7)　２０００　　(8)　高　　(9)　低　　

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