從鋁土礦中提取氧化鋁20121218教材

1、從鋁土礦中提取氧化鋁從鋁土礦中提取氧化鋁思考：思考：如何在實(shí)驗(yàn)室制備如何在實(shí)驗(yàn)室制備Al2O3 ？坩堝或耐火磚坩堝或耐火磚紅寶石紅寶石藥品：藥品：稀鹽酸、氯化鋁溶液、偏鋁酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液、稀鹽酸、氯化鋁溶液、偏鋁酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液、 氨水、大理石氨水、大理石選擇的原料選擇的原料反應(yīng)的化學(xué)方程式反應(yīng)的化學(xué)方程式路線路線一一路線二路線二氯化鋁溶液氯化鋁溶液 、氨水氨水偏鋁酸鈉溶液、偏鋁酸鈉溶液、稀鹽酸溶液、稀鹽酸溶液、大理石大理石NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3+ NaHCO32NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3+ Na2CO3AlCl

2、3 + 3NH3H2O = Al(OH)3+ 3NH4Cl鋁鋁 土土 礦礦工業(yè)制備的工業(yè)制備的氧化鋁氧化鋁從鋁土礦中提取從鋁土礦中提?。篠iO2 較純的較純的AlAl2 2O O3 3鋁土礦鋁土礦提純提純交流與討論交流與討論Al2O3Fe2O3SiO2Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O不反應(yīng)不反應(yīng)Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+H2O不反應(yīng)不反應(yīng)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O鹽酸鹽酸氫氧化鈉溶液氫氧化鈉溶液酸處理酸處理鋁土礦鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3鹽酸溶解鹽酸溶解AlCl3(aq)FeCl3

3、(aq)NaOHCO2酸化酸化過濾過濾過濾過濾過濾過濾灼燒灼燒AlCl3FeCl3NaOHNaAlO2Fe(OH)3CO2NaHCO3Al(OH)3堿處理堿處理注意：在溶液中，注意：在溶液中，NaAlO2 、Na2SiO3與與NaOH在一定條在一定條件下會(huì)件下會(huì)反應(yīng)生成鋁硅酸鈉生成鋁硅酸鈉沉淀沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Na2SiO32NaAlO22H2O = Na2Al2Si2O84NaOH堿處理堿處理過濾過濾鋁土礦鋁土礦NaAlO2(aq)Al(OH)3Al2O3CO2酸化酸化NaOH溶溶解解過濾過濾灼燒灼燒NaAlO2FeFe2 2O O3 3、鋁硅酸鈉鋁硅酸鈉COCO2 2NaHCO3A

4、l(OH)3思考與評(píng)價(jià)思考與評(píng)價(jià) 你認(rèn)為這兩種方法哪一種更適合工業(yè)你認(rèn)為這兩種方法哪一種更適合工業(yè)生產(chǎn)，說出你的理由。生產(chǎn)，說出你的理由。Al2O3AlCl3HClNaOHNaAlO2Al(OH)3CO2NaOH鋁鋁土土礦礦NaAlO2溶液溶液Al(OH)3沉淀沉淀過濾過濾a a溶液溶液通通 入入CO2過濾過濾氧氧化化鋁鋁灼燒灼燒選擇原料選擇原料控制反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件從鋁土礦制備鋁的工藝流程：從鋁土礦制備鋁的工藝流程：制備物質(zhì)的一般流程：制備物質(zhì)的一般流程：分析目標(biāo)產(chǎn)品分析目標(biāo)產(chǎn)品選擇原料選擇原料確定反應(yīng)原理確定反應(yīng)原理設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置控制反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件

5、分離提純產(chǎn)品分離提純產(chǎn)品【遷移訓(xùn)練1】是一種重要的金屬，在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途,下圖是從鋁土礦中(主要成分是Al2O3，還有少量的Fe2O3、SiO2) 制備鋁的工藝流程： (2)溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng)，能生成硅鋁酸鹽沉淀，化學(xué)反應(yīng)方程式為：2Na2SiO32NaAlO22H2O Na2Al2Si2O84NaOH?；卮鹣铝袉栴}： (1)寫出向鋁土礦中加入足量氫氧化鈉溶液后，該步操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_ _ 。(2)濾渣A的主要成分為_ ；濾渣A的用途是_ (只寫一種)；實(shí)驗(yàn)室過濾時(shí)使用玻璃棒，其作用是_ 。Al2O32OH 2AlO2-H2OSiO22OH SiO32-H

6、2O煉鐵的原料(或生產(chǎn)硅酸鹽產(chǎn)品的原料)Fe2O3、Na2Al2Si2O8引流 (3)在工藝流程第三步中，選用二氧化碳作酸化劑的原因是 _ _ 。 (4)若將鋁溶解，下列試劑中最好選用_ (填編號(hào))。 A濃硫酸B稀硫酸C稀硝酸 理由是 _ _ _ _B 經(jīng)過足量氫氧化鈉溶液的溶解，大部分鋁元素均以NaAlO2的形式存在于濾液中，通入過量二氧化碳可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3 鋁與濃硫酸在常溫下發(fā)生鈍化，加熱溶解會(huì)產(chǎn)生有毒氣體SO2，原料利用率低；稀硝酸能溶解鋁但會(huì)產(chǎn)生NO氣體，污染空氣，硝酸利用率低；而鋁與稀硫酸反應(yīng)速率較快，產(chǎn)生的H2對(duì)空氣無污染 【解釋】(1)Al2O3屬于兩性氧化物，SiO2屬于酸性氧化物，都能與強(qiáng)堿反應(yīng)。 (2)利用題目給出的信息“硅鋁酸鹽沉淀”，可以知道濾渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。對(duì)于濾渣A的用途一般很容易想到其