問3 アルミニウムはボーキサイトを製錬することにより得られる。これについて説明す…
(3 ・4 のどちらか1 題を選び解答する) 身近に利用されている金属について,問1 ~問5 に答えよ。
問3 アルミニウムはボーキサイトを製錬することにより得られる。これについて説明する文と して最も適切なものを,次の1 ~4 より一つ選べ。
- 1 ボーキサイトから得られる酸化アルミニウム(アルミナ)を熱分解することにより,単体のアルミニウムが得られる。酸化アルミニウムは加熱しただけでは分解しません。単体を得るには電気分解が必要です。
- 2 ボーキサイトをコークスとともに溶鉱炉で高温にすることにより,単体のアルミニウムが得られる。コークスとともに溶鉱炉で高温にする方法は鉄の製錬です。アルミニウムはこの方法では得られません。
- 3 ボーキサイトを製錬してアルミニウムを得るには,多量の電気エネルギーを必要とする。融かした酸化アルミニウムを電気分解するため、大量の電力が必要になります。
- 4 ボーキサイトから得られる酸化アルミニウムは比較的融点が低いので,融解させやすい。酸化アルミニウムの融点は約2000℃と高く、氷晶石を加えて融点を下げる工夫がされています。低いという記述が誤りです。
解説
正解は3です。ボーキサイトから得た酸化アルミニウム(アルミナ)は融点が約2000℃と非常に高いため、氷晶石に溶かして融点を下げたうえで、融けた状態のまま電気分解します。この溶融塩電解に大量の電力が必要で、アルミニウムが「電気の缶詰」と呼ばれる理由になっています。アルミ缶の再生利用に必要なエネルギーが製錬の数パーセントで済むのも、このためです。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00013.htm)を加工して作成