【プロ講師解説】化学のグルメでは、高校化学・化学基礎の一問一答を掲載しています。解説は高校化学・化学基礎を扱うウェブメディア『化学のグルメ』を通じて6年間大学受験に携わるプロの化学講師が執筆します。一問一答コンテンツ一覧は化学のグルメ『高校化学・化学基礎一問一答コンテンツ一覧』をご覧下さい。

一問一答

問1

【】に当てはまる用語を答えよ。

純粋なアルミニウムは、ボーキサイトを精錬して【1】とし、それを融解した【2】に溶かし、【3】をすることで得ることができる。

【問1】解答/解説:タップで表示
解答:【1】アルミナ(純度の高いAl2O3)【2】氷晶石(Na3AlF6)【3】融解塩電解(溶解塩電解)
STEP1 ボーキサイトを水酸化ナトリウムNaOH水溶液に溶かす
→ [Al(OH)4]が生成
STEP2 STEP1で作った溶液のろ液を大量の水で希釈
→ Al(OH)3の沈殿が生成
STEP3 Al(OH)3を強熱する
→ Al2O3(アルミナ)が生成
STEP4 融解した氷晶石にアルミナを溶かし、融解塩電解する
→ 純粋なアルミニウムAlが生成
Point!

※アルミニウムの製法について詳しくはアルミニウムの工業的製法「ボーキサイトの精錬・融解塩電解」(仕組み・氷晶石を入れる理由など)を参照

問2

【】に当てはまる用語を答えよ。

氷晶石は【1】点降下剤の一種であり、アルミナの【1】点(約2000℃)を半分の1000℃近くまで下げる目的で用いられる。

【問2】解答/解説:タップで表示
解答:【1】融

氷晶石は”融点降下剤”の一種。
Al2O3の融点は極めて高い(約2000℃)が、氷晶石を使うことで半分の1000℃近くまで下げることができる。

※氷晶石について詳しくはアルミニウムの工業的製法「ボーキサイトの精錬・融解塩電解」(仕組み・氷晶石を入れる理由など)を参照

問3

融解塩電解(溶解塩電解)の陰極、陽極、全体の反応式をそれぞれ書け。
【問3】解答/解説:タップで表示
解答:以下参照

陰極の反応式

\[
Al^{3+} + 3e^{-} → Al
\]

陽極の反応式

\[
C + O^{2-} → CO + 2e^{-}\\
C + 2O^{2-} → CO_{2} + 4e^{-}
\]

全体の反応式

\[
2Al_{2}O_{3} + 3C → 4Al + 3CO_{2}
\]

※融解塩電解(溶解塩電解)について詳しくはアルミニウムの工業的製法「ボーキサイトの精錬・融解塩電解」(仕組み・氷晶石を入れる理由など)を参照

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著者プロフィール

・化学のグルメ運営代表
・高校化学講師
・薬剤師
・デザイナー/イラストレーター

数百名の個別指導経験あり(過去生徒合格実績:東京大・京都大・東工大・東北大・筑波大・千葉大・早稲田大・慶應義塾大・東京理科大・上智大・明治大など)
2014年よりwebメディア『化学のグルメ』を運営
公式オンラインストアで販売中の理論化学ドリルシリーズ・有機化学ドリル等を執筆

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