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工业制铝详细过程
原料：氧化铝
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里，如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时，等等。有铝的氧化物与冰晶石（3NaF·AlF?）共熔电解制得。
从铝土矿中提取铝反应过程
①溶解：将铝土矿溶于NaOH（aq)
Al?O?+
2NaOH
====
2NaAlO?（偏铝酸钠）+
H?O
②过滤：除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
③酸化：向滤液中通入过量CO?.
NaAlO?+
CO?+
2H?O
====
Al(OH)?↓+
NaHCO?
④过滤、灼烧
Al(OH)?
2Al(OH)?==高温==
Al?O?+
3H?O
注：电解时为使氧化铝熔融温度降低，在Al?O?
中添加冰晶石(3NaF·AlF?)
⑤电解：2Al?O?(l)==通电==
4Al
+
3O?↑
注：不电解熔融AlCl?炼Al
原因：AlCl?是共价化合物，其熔融态不导电。
解释：
1、从整个工艺流程看，可分成提纯和冶炼两个阶段
2、NaOH溶解铝土矿的目的是溶解氧化铝
3、两次过滤的作用是除去杂质和分离Al（OH）3
4、把滤液酸化的作用是生成Al（OH）3
5、流程中用二氧化碳而不用盐酸的原因是Al（OH）3可溶解在过量的HCl中
6、将过滤后的白色固体灼烧，生成了Al2O3
2Al（OH）3
Al2O3+3H2O
高中化学涉及到的关于工业反应的化学方程式
1.2 阳极过程及阳极反应一． 阳极反应 通常的阳极反应写成C+2O2--4e=CO2但是电解质中无O2-,主要含氧离子的形式为Al2OF62-和Al2O2F42-从Al2O2F42-中移出第一个氧比移出第二个氧或比从Al2OF62-中移出氧所需能量小得多故正常情况下，阳极反应为：Al2O2F42-+C-4e=CO2+2Al2OF4消耗掉的Al2O2F42-通过下列反应补充Al2OF4+Al2OF62-=Al2O2F42-+2AlF3二． 阳极一次气体产物当用炭做阳极时，阳极上的一次气体产物为100%的CO2，只有在阳极电流非常低，极化电压小于1.1V或阳极过电压小于0.1V时，才有可能在炭阳极上有CO生成。Calandra等人用三角波电位扫描了相对铝参比电极的石墨电极上的阳极过程，发现在电压为1.1V,1.8V,2.55V和3.6V时出现4个峰值，几个峰值与如下几个反应进行比较：Al2O3+3C=2Al+3CO E0=1.02V ①2Al2O3+3C=4Al+3CO2 E0=1.16V ②2Na3AlF6+Al2O3+3C=4Al+6NaF+3COF2 E0=1.8V ③4Na3AlF6+3C=3CF4+12NaF+4Al E0=2.55V ④2Na3AlF6+C+CF4+6NaF+2Al+F2 E0=3.48V ⑤A.阳极极化后的电压（平衡电压+阳极过电压）在1.6～1.65V之间时，产物是CO2B.当阳极附近缺Al2O3,极化电压：2.6～3.6时，产物CF4C.极化电压超过3.6V时，产物F2+CF4D.阳极附近Al2O3浓度很低时，极化电位1.8～3.6V，产物COF2工业中：极化电压一般在1.65V左右，很少超过1.75V 1.8～3.6V极化电压非常不稳定，出现此电位，便是阳极效应前兆三．阳极过电压 阳极过电压ηCA与阳极电流密度Ia的关系ηCA=a+b㏒Ia① Haupin研究得出：阳极过电压主要由反应过电压构成 ηRA = *ln R:气体常数F：法拉第常数n=2a：电荷传递系数io：交换电流密度iA：阳极电流密度②当电解质中的氧化铝浓度较低时，阳极表面还有一种扩散过电压ηcAηcA=- ln icr:浓度极限电流密度③欧姆过电压：阳极表面附近气泡会提高这部分电解质的电阻，并且增加了阳极表面没有被气泡覆盖了的 部分区域的 阳极电流密度，而使阳极过电压升高，这部分电压升高称为欧姆过电压四．阳极过电压机理：①首先，铝—氧—氟络离子Al2O2F62-穿过双电层并在阳极表面放电，这个过程几乎不产生过电压②Al2O2F62-放电后产生的氧被化学吸附在炭阳极表面Al2O2F42--e+xC(表面)=Cx*O-(表面)+Al2OF4Cx*O-（表面）-e=Cx*O(表面吸附)C—C之间键不会断裂生成CO，这一过程也不产生过电压③已被一个氧占有的炭不太容易让一个氧在此位置放电，后续的氧的放电只能发生在活性较小的炭的位置上，这需要增加一些能量即过电压④一旦阳极的有效表面都被Cx*O(表面)化合物所覆盖，那么下一步的氧就必须在已经键合了一个氧的炭上放电。Cx*O(表面)+Al2O2F42--e=CxO2-(表面)+Al2OF4Cx*O2-(表面)-e=Cx*O2这一步需要较高的能量——过电压，这是造成阳极过电压的主要原因，也是阳极电解反应的律速步骤。⑤Cx*O2表面化合物炭—炭之间的结合很容易分裂，形成解吸的CO2和新的炭表面。Cx*O2(表面)=CO2(气)+(x-1)C(表面)新的阳极表面提供了Al2O2F42-放电的新位置
参考资料：
工业制NH3：N2+ H2→NH3 工业制HNO3：N2+ H2→NH3+ O2→NO+ O2→NO2+ H2O → HNO3 工业制H2SO4 ：FeS2 / S+ O2 → SO2 + O2→SO3+ H2O → H2SO4 氯碱工业：2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑ 工业制铝 2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑ 工业制漂白粉 ：Ca(OH)2 + Cl2→CaCl2 + Ca(ClO)2+ H2O 工业制生石灰 ：CaCO3 →CaO + CO2↑ 工业制电石 ：CaO+ C →CaC2 +CO 工业制水煤气：C+ H2O→CO+ H2配平自己完成吧!
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