問4 金属の単体を取り出すには多くの場合,酸化還元反応が利用される。ボーキサイト…
化学反応について,問1 ~問4 に答えよ。
問4 金属の単体を取り出すには多くの場合,酸化還元反応が利用される。ボーキサイトを精製 して得られた酸化物の溶融塩電解(融解塩電解)から工業的に製錬できる金属はどれか。次の 1 ~5 のうちから正しいものを一つ選べ。
- 1 鉄Fe鉄は主に鉄鉱石を溶鉱炉でコークスを用いて還元する製鉄法で作られ、ボーキサイトの溶融塩電解とは異なります。
- 2 金Au金はイオン化傾向が非常に小さく、天然に単体として産出することが多い金属で、溶融塩電解によって製錬される金属ではありません。
- 3 銀Ag銀もイオン化傾向が小さく、鉱石からの製錬には他の方法が用いられ、ボーキサイトの溶融塩電解とは結び付きません。
- 4 銅Cu銅は硫化鉱を溶鉱炉で処理したあと電気分解で純度を高める方法(電解精錬)で作られ、ボーキサイトの溶融塩電解とは異なります。
- 5 アルミニウムAlアルミニウムはボーキサイトから得た酸化アルミニウムを、氷晶石とともに融解させて溶融塩電解することで単体を取り出します。
解説
正解は5です。アルミニウムは、鉱石であるボーキサイトを精製して得られる酸化アルミニウム(アルミナ)Al2O3を、氷晶石とともに高温で融解させ、溶融塩電解(融解塩電解)によって単体を取り出します。アルミニウムはイオン化傾向が大きく、水溶液中の電気分解では水のほうが先に反応してしまうため、この方法が用いられます。鉄は溶鉱炉での還元、金・銀・銅はイオン化傾向が小さいか他の製錬法で取り出されるため、溶融塩電解による製錬とは結び付きません。
出典:文部科学省ホームページ(https://www.mext.go.jp/a_menu/koutou/shiken/kakomon/1411255_00018.htm)を加工して作成