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從铝土矿中提取铝
从铝土矿中提取铝
溧阳市光华高级中学 王澄
理一理:
陈念贻 :“难舍我的氧化铝情结”
在化学领域的诸多化合物中,我对氧化铝情有独钟,这背后有一段往事。
1937年我才6岁,抗日战争时期几乎天天挨日本飞机轰炸,给我留下了恐怖的记忆。当时我不明白,为什么日本人有飞机而中国人没有。
上小学后听老师说飞机是用金属铝制造的。
上了中学,我知道金属铝生产分为两步:先从铝土矿提取氧化铝,然后从氧化铝得到金属铝。
15岁我暗下决心,长大后一定要研究氧化铝,希望我们中国也能炼铝造飞机。
看一看:
铝土矿(主要成分为Al2O3;主要杂质为Fe2O3),不同地区的铝土矿只要成分的含量有所差异。
忆一忆:
九年级下册P41页-P42页
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
试一试:
实验用品:Al2O3、Fe2O3、盐酸、氢氧化钠溶液、试管、胶头滴管等。
不发生化学反应
无明显现象
Fe2O3+NaOH溶液
白色固体消失
Al2O3 +NaOH溶液
白色固体消失
Al2O3+ HCl溶液
红棕色固体消失
溶液呈黄色
Fe2O3+HCl溶液
实验结论
实验现象
实验内容
探究Al2O3和Fe2O3性质
试一试:
实验用品:偏铝酸钠溶液、盐酸、CO2、试管、胶头滴管等。
实验内容
实验现象
实验结论
向偏铝酸钠溶液中逐滴加入盐酸
出现白色沉淀
继续滴加,白色沉淀消失
偏铝酸钠与盐酸反应
向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳
出现白色沉淀
继续通入,白色沉淀不消失
偏铝酸钠与二氧化碳反应
生成Al(OH)3
探究使NaAlO2转化为沉淀
看一看:
1827年德国化学家维勒发表文章介绍炼铝的方法:
一定条件下3K+AlCl3===3KCl+Al
1850年:
一定条件下3Na+AlCl3===3NaCl+Al
看一看:
1886年霍尔向精制的氧化铝添加冰晶石,进行电解,看到小球状的铝聚集在阴极上。这些铝球被称为“王冠宝石”,至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中。廉价炼铝方法的发明,使铝这种在地壳中含量约占8%的元素,从此成了为人类提供多方面重要用途的材料。而发明家霍尔,当时还不满23周岁。
冰晶石
Al
得到Al
提取Al2O3
试一试:
再生铝又称二次铝,是目前废物界最有价值的材料。现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨,相当于每年铝产量的25%左右。与以铝土矿为起点相比,生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2.6%,并节省10.5吨水,少用固体材料11吨,比电解铝时少排放CO291%,少处理废液、废渣1.9吨。
铝的再生-“新世纪材料的亮点”
理一理:
一种方法:从矿石中提取金属单质
两种意识:实验意识
对比意识
三个方程式:氧化铝和氢氧化钠
氢氧化铝受热分解
电解熔融氧化铝
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