高二化学苏教版选修2：2-4镁和铝的冶炼.ppt

自主探究 精要解读 第四单元　镁和铝的冶炼 1．为什么不用电解AlCl3(熔融)制备Al? 提示　AlCl3是共价化合物，熔融态不导电，无法电解得到 Al。 2．Al3＋、Mg2＋均易发生水解，其离子方程式？ 1．了解如何根据元素在自然界的存在状态和性质来开发、利用自然资源。 2．了解从海水中提取氯化镁、从铝土矿中提取氧化铝的方法，以及获得金属镁、铝的基本原理。 3．通过学习活动提高学习能力、交流合作能力和分析、解决实际问题的能力。 石灰 石灰乳 氢氧化镁 1. 制备纯度较高的氧化铝 (1)铝元素的含量占地壳中元素总量的7.45%，是地壳中含量最 的金属元素。铝在地壳中主要以 的形式存在。要从铝土矿中提取铝，首先必须制备纯度较高的 。 多 铝土矿 氧化铝 (2)原料： 。 (3)制备过程：先要除去铝土矿中的 、 等杂质。在工业上可以使用 来处理铝土矿得到偏铝酸钠溶液，在得到的偏铝酸钠溶液中通入 ，析出 ，加热分解 ，就得到纯度较高的 。主要方程式有： 氧化铁 二氧化硅 二氧化碳 氢氧化铝沉淀 氢氧化铝 氧化铝 浓氢氧化钠溶液 铝土矿 较强 电解熔融氧化铝 熔点 冰晶石 将MgCl2·6H2O中的结晶水失去，在加热时需注意什么？ 提示　由于Mg2＋水解得到Mg(OH)2故加热MgCl2·6H2O时需在HCl(g)气氛中防止Mg2＋水解。 电解熔融态的Al2O3制备Al时，将Al2O3熔化需较高能量，为了使Al2O3在相对较低的温度下熔化需加什么物质？作用是什么？ 提示　冰晶石(Na3AlF6)、降低Al2O3的熔化温度。 电解MgCl2和Al2O3时，阳极材料能否为活泼电极？为什么？ 提示　需用惰性电极，否则阳极本身发生氧化反应。 【慎思1】 【慎思2】 【慎思3】 海水是一种丰富的资源，工业上从海水中可提取许多种物质，广泛应用于生活、生产、科技等方面。下图是某工厂对海水资源进行综合利用的示意图。 【例1】 回答下列问题： (1)流程图中操作a的名称为________。 (2)工业上从海水中提取的NaCl，可用来制取纯碱，其简要过程如下：向饱和食盐水中先通入气体A，后通入气体B，充分反应后过滤得到晶体C和滤液D，将晶体C灼烧即可制得纯碱。 ①气体A、B是CO2或NH3，则气体A应是________(填化学式)。 ②滤液D中主要含有NH4Cl、NaHCO3等物质，工业上是向滤液D中通入NH3，并加入细小食盐颗粒，冷却析出不含有NaHCO3的副产品NH4Cl晶体，则通入NH3的作用是________。 (3)镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。 ①若要验证所得无水MgCl2中不含NaCl，最简单的操作方法是_________________________________________________。 ②操作b是在________氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl，写出有关反应的化学方程式：___________。 答案　C 阴极(和电源负极相连)：4Al3＋＋12e－===4Al 阳极(和电源正极相连)：6O2－－12e－===3O2↑ 在高温下，阳极产生的氧气会跟碳电极发生反应，生成二氧化碳，所以在电解中要定时补充碳块。铝的熔点是660 ℃，电冶铝反应的温度是1 000 ℃左右。所以电解生成的铝呈液态，从电解装置的底部流出。 2．电解过程： 铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答： (1)工业上冶炼铝的化学方程式是________________。 (2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是___________。 (3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质，可用离子交换膜法电解提纯。电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。 【例2】 ①该电解槽的阳极反应式是_______________。 ②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因 _____