2016年从铝土矿中提取铝.doc

第一课时　从铝土矿中提取铝　铝的重要化合物 1．酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CO2、P2O5等。 2．碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物，如CaO、Fe2O3等。 3．试书写下列化学方程式： CO2通入澄清石灰水中： CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O； 铁锈溶于稀盐酸中： Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O。 一、从铝土矿中提取铝 1．铝的存在 (1)含量：铝元素是地壳中含量最多的金属元素。 (2)存在：地壳中铝元素的主要存在形式为铝土矿，其主要成分为Al2O3。 2．从铝土矿制备铝的工艺流程 铝土矿滤液沉淀氧化铝(熔融)铝 上述过程中发生反应的化学方程式分别为： (1)Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O； (2)NaAlO2＋CO2＋2H2O=== Al(OH)3＋NaHCO3； (3)2Al(OH)3Al2O3＋3H2O； (4)2Al2O34Al＋3O2。 二、氧化铝 1．化学性质——两性氧化物 (1)Al2O3与H2SO4反应的化学方程式： Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O。 ②Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式： Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O。 (2)两性氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。 2．物理性质 (1)硬度高，硬度仅次于金刚石的物质是刚玉，其主要成分为α-氧化铝。 (2)熔、沸点都很高，可用于制造耐火材料。 三、氢氧化铝 1．实验室制备氢氧化铝 离子方程式： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3＋3NH。 2．化学性质——两性氢氧化物 (1)Al(OH)3与强酸反应的离子方程式： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O。 Al(OH)3与强碱溶液反应的离子方程式： Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 (2)两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。 四、明矾 1．复盐 由两种或两种以上的阳离子和一种阴离子组成的盐。如明矾KAl(SO4)2·12H2O。 2．明矾的净水原理 (1)电离：KAl(SO4)2===K＋＋Al3＋＋2SO。 (2)生成胶体： Al3＋＋3H2O===Al(OH)3(胶体)＋3H＋。 (3)吸附作用：Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，能凝聚水中的悬浮物并使之沉降。 1．铝比铁活泼，但铝制品比铁抗腐蚀能力强，这是为什么？ 答案：铝表面有一层致密的氧化膜，对铝起到保护作用。而铁表面易生锈，且铁锈疏松易吸水，加速铁制品的腐蚀。 2．电解Al2O3时，为何要加入冰晶石？ 答案：冰晶石可使氧化铝熔融温度降低，减少能量消耗。 3．实验室制备少量Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH溶液？ 答案：生成的Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液，反应不易控制。 4．如何除去Mg(OH)2中的Al(OH)3? 答案：溶于过量NaOH溶液，然后过滤洗涤。 5．NaHCO3既能和酸反应又能和碱反应，它属于两性物质吗？ 答案：不是。它与酸反应时除生成盐和水外，还有CO2气体。 “铝三角”及其应用 1．“铝三角” 指Al3＋、Al(OH)3和AlO相互转化的三角关系，具体反应有： Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O； Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O； Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓或Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH； AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓或AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO； AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O； Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O。 2．应用 (1)制取Al(OH)3： Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH； AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 (2)离子共存问题： Al3＋与OH－、AlO、CO、HCO等在溶液中不能大量共存；AlO与H＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋等在溶液中不能大量共存。 3．铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算 反应关系如下： (1)Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(生成沉淀) (2)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(沉淀溶解) (3)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O(生成沉淀，又恰好完全溶解) 分析以上三个反应关系式，所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n(Al3＋)、n(OH－)的关系为： 当≤3时，所得沉淀的物质的量： n[Al(OH)3]＝n(OH－)； 当≥4时，所得沉淀的物质的量： n[Al(OH)3]＝0； 当34时，所得沉淀的物质的量： n[Al(OH)3