2025年中職有色金屬冶煉（電解鋁生產(chǎn)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.電解鋁生產(chǎn)中，氧化鋁的熔點(diǎn)約為A.1000℃左右B.1500℃左右C.2000℃左右D.2500℃左右2.冰晶石在電解鋁生產(chǎn)中的作用是A.提高氧化鋁熔點(diǎn)B.降低氧化鋁熔點(diǎn)C.增加導(dǎo)電性D.作為電極材料3.電解槽的陰極通常采用A.石墨B.鐵C.銅D.鋁4.電解鋁生產(chǎn)中，陽(yáng)極氣體主要成分是A.氧氣B.二氧化碳C.一氧化碳D.氯氣5.以下哪種物質(zhì)不是電解鋁生產(chǎn)的原料A.氧化鋁B.冰晶石C.氟化鋁D.碳酸鈣6.電解鋁過(guò)程中，電能主要轉(zhuǎn)化為A.化學(xué)能B.熱能C.光能D.機(jī)械能7.電解槽的電流效率通常在A.50%-60%B.60%-70%C.70%-80%D.80%-90%8.氧化鋁的晶型中，哪種最適合電解A.α-Al?O?B.γ-Al?O?C.δ-Al?O?D.κ-Al?O?9.電解鋁生產(chǎn)中，電解質(zhì)的主要成分除了冰晶石還有A.氧化鋁B.氟化鈣C.氧化鎂D.二氧化硅10.降低電解槽電壓可以A.提高電流效率B.降低能耗C.增加產(chǎn)量D.以上都是11.電解鋁生產(chǎn)中，電解質(zhì)的溫度一般控制在A.800-900℃B.900-1000℃C.1000-1100℃D.1100-1200℃12.陽(yáng)極效應(yīng)發(fā)生時(shí)，電解槽電壓會(huì)A.升高B.降低C.不變D.隨機(jī)變化13.以下哪種方法可用于監(jiān)測(cè)電解槽的運(yùn)行狀態(tài)A.測(cè)量電流B.測(cè)量電壓C.分析電解質(zhì)成分D.以上都是14.電解鋁生產(chǎn)中，對(duì)原料氧化鋁的純度要求一般在A.95%以上B.98%以上C.99%以上D.99.5%以上15.新啟動(dòng)的電解槽，需要進(jìn)行A.焙燒B.預(yù)熱C.灌電解質(zhì)D.以上都要16.電解鋁生產(chǎn)中，氟化氫氣體排放會(huì)造成A.大氣污染B.水污染C.土壤污染D.噪聲污染17.提高電解質(zhì)中氧化鋁濃度，會(huì)使A.電解溫度升高B.電解溫度降低C.對(duì)溫度無(wú)影響D.先升高后降低18.電解槽的爐幫厚度過(guò)薄會(huì)導(dǎo)致A.電流效率降低B.電解溫度升高C.陽(yáng)極消耗加快D.以上都是19.以下哪種物質(zhì)可用于凈化電解鋁生產(chǎn)中的廢氣A.活性炭B.石灰C.水D.氯化鈉20.電解鋁生產(chǎn)中，陰極炭塊的使用壽命一般為A.1-2年B.2-3年C.3-4年D.4-5年第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。每空1分。1.電解鋁生產(chǎn)的主要原料是______和______。2.電解槽的結(jié)構(gòu)主要包括______、______、______等部分。3.冰晶石的分子式為______。4.電解鋁生產(chǎn)中，陽(yáng)極反應(yīng)式為______。5.降低電解槽能耗的措施有______、______等。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，條理清晰，語(yǔ)言簡(jiǎn)潔。1.簡(jiǎn)述冰晶石在電解鋁生產(chǎn)中的作用原理。（5分）2.說(shuō)明電解鋁生產(chǎn)中影響電流效率的因素有哪些。（5分）3.電解槽發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)的原因及危害是什么？（5分）4.如何保證電解鋁生產(chǎn)中原料氧化鋁的質(zhì)量？（5分）（三）計(jì)算題（共10分）答題要求：寫出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程和答案。1.已知某電解槽的電流為100kA，電流效率為85%，計(jì)算該電解槽每天生產(chǎn)鋁的質(zhì)量。（鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為27，法拉第常數(shù)F=96500C/mol）（5分）2.某電解質(zhì)中氧化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%，若要使電解質(zhì)中氧化鋁濃度達(dá)到20%，需要加入多少氧化鋁？（假設(shè)電解質(zhì)質(zhì)量為1000kg）（5分）（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀材料，回答問(wèn)題。材料：在電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中，某工廠發(fā)現(xiàn)電解槽的電壓逐漸升高，電流效率有所下降。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，電解質(zhì)的成分發(fā)生了變化，氧化鋁濃度降低，氟化鈣含量增加。同時(shí)，陽(yáng)極氣體中一氧化碳含量升高。1.分析電解質(zhì)成分變化對(duì)電解槽運(yùn)行的影響。（5分）2.針對(duì)上述問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決措施。（5分）（五）論述題（共10分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識(shí)，論述相關(guān)觀點(diǎn)，觀點(diǎn)明確，論述合理。論述電解鋁生產(chǎn)中節(jié)能減排的重要性及主要措施。答案：第I卷答案：1.B2.B3.A4.B5.D6.A7.D8.B9.B10.D11.C12.A13.D14.D15.D16.A17.A18.D19.B20.B第II卷答案：（一）1.氧化鋁、冰晶石2.陰極、陽(yáng)極（炭塊）、電解質(zhì)3.Na?AlF?4.2O2?-4e?=O?↑5.優(yōu)化工藝參數(shù)、提高設(shè)備性能等（二）1.冰晶石能降低氧化鋁熔點(diǎn)，使其在較低溫度下熔融，增加其導(dǎo)電性，有利于電解反應(yīng)進(jìn)行。2.影響因素有：電解質(zhì)成分、溫度、電流密度、電極材料、電解槽結(jié)構(gòu)等。3.原因：電解質(zhì)中氧化鋁濃度過(guò)低等；危害：電壓升高，能耗增加，電流效率降低，陽(yáng)極消耗加快等。4.保證質(zhì)量措施：嚴(yán)格控制原料來(lái)源，加強(qiáng)氧化鋁的預(yù)處理，如提純、干燥等，儲(chǔ)存過(guò)程中防止受潮等。（三）1.先計(jì)算電量Q=It=100000A×24×3600s=8.64×10?C，根據(jù)法拉第定律計(jì)算鋁的物質(zhì)的量n=Q/(zF)=8.64×10?C/(Al的化合價(jià)×96500C/mol)=8.64×10?C/(3×96500C/mol)=2991mol，鋁的質(zhì)量m=nM=2991mol×27g/mol=80757g=80.757kg，每天生產(chǎn)鋁質(zhì)量m總=80.757kg×85%=68.64kg。2.設(shè)需加入氧化鋁質(zhì)量為xkg，(1000×15%+x)/(1000+x)=20%，150+x=200+0.2x，0.8x=50，x=62.5kg。（四）1.氧化鋁濃度降低使電解反應(yīng)速率受影響，電流效率下降；氟化鈣含量增加可能改變電解質(zhì)性質(zhì)，影響導(dǎo)電性等，導(dǎo)致電壓升高；陽(yáng)極氣體中一氧化碳含量升高說(shuō)明陽(yáng)極反應(yīng)異常，可能加劇陽(yáng)極消耗。2.