蘇教化學(xué)一：專題3 第一單元 從鋁土礦到鋁合金1 制備鋁的方法（學(xué)案） 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精高中化學(xué)制備鋁的方法一、考點(diǎn)突破知識點(diǎn)考綱要求題型說明鋁的存在鋁的制備1.知道鋁元素在自然界的主要存在形式;2。了解鋁土礦制備鋁的工藝流程，掌握相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；3.從煉鋁方法的變化中體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對人類生活的影響。選擇題實(shí)驗(yàn)題無機(jī)化工流程題以鋁的冶煉為主線,聯(lián)系氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)基本操作等內(nèi)容命題。二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：鋁土礦中提取鋁的原理.難點(diǎn):鋁土礦中提取鋁的反應(yīng)方程式?？键c(diǎn)一:鋁的存在（1）含量：鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素.（2）存在：地殼中鋁元素的主要存在形式為鋁土礦，其主要成分為Al2O3。注意:地殼中含量較多的四種金屬元素依次為鋁、鐵、鈣、鈉?？键c(diǎn)二:從鋁土礦制備鋁的工藝流程1.提取流程2.過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為:（1）Al2O3＋2NaOH2NaAlO2＋H2O;（2)NaAlO2＋CO2＋2H2OAl（OH）3↓＋NaHCO3；(3）2Al（OH）3Al2O3＋3H2O；（4）2Al2O34Al＋3O2↑.思考:電解Al2O3時(shí)向其中加冰晶石的作用是什么？答案：使Al2O3的熔融溫度降低，減少冶煉過程中的能量消耗.【重要提示】電解法制鎂采用電解熔融MgCl2的方法，而不采用電解熔融MgO的方法，是因?yàn)镸gO是一種高熔點(diǎn)化合物?，F(xiàn)在，電解法制鋁采用高熔點(diǎn)的Al2O3，而不采用低熔點(diǎn)的AlCl3，因?yàn)锳lCl3是共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，無法電解.【隨堂練習(xí)】工業(yè)上用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁，而不用還原劑還原氧化鋁的方法冶煉鋁。下列相關(guān)說法正確的是(）A.氧化鋁中的鋁元素為＋3價(jià),只有還原性,沒有氧化性B。加入冰晶石降低氧化鋁的熔點(diǎn)，在熔融狀態(tài)下易被還原C.鋁單質(zhì)的還原性強(qiáng),較難用還原劑還原氧化鋁得到鋁D。鋁離子的氧化性強(qiáng)，較難用還原劑還原氧化鋁得到鋁答案：C＋氧化性弱較難用還原劑還原氧化鋁得到鋁。例題某鋁合金(硬鋁）中含有鋁、鎂、銅、硅，為了測定該合金中鋁的含量，有人設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：（已知硅不溶于鹽酸)（1）補(bǔ)全上述①②③④各步反應(yīng)的離子方程式①M(fèi)g＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑，__________________________；②_______________________________,；Mg2＋＋2OH－＝Mg(OH）2↓③_________________________________________；CO2＋2H2O＋AlO2－＝Al（OH)3↓＋HCO3－④2Al（OH）3Al2O3＋3H2O。（2)該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____。（3）第④步中的沉淀沒有用蒸餾水洗滌時(shí)，會使測定結(jié)果_____，第④步對沉淀灼燒不充分時(shí)，會使測定結(jié)果_____。(填“A"、“B”或“C”）A.偏高B。偏低 C.不影響思路分析：（1）①步反應(yīng)后,過濾得到的固體是銅、硅,濾液則為氯化鎂、氯化鋁及剩余鹽酸的混合溶液；②步反應(yīng)后，過濾得到的固體為氫氧化鎂，濾液為偏鋁酸鈉與剩余氫氧化鈉、氯化鈉的混合溶液。（2）由轉(zhuǎn)化圖可得知產(chǎn)生的Al2O3固體為bg，則由鋁元素守恒可得以下關(guān)系:2Al～Al2O354102xbg則硬鋁中鋁的質(zhì)量為x＝，該樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%。（3）沉淀沒有用蒸餾水洗滌及沉淀灼燒不充分時(shí)，都會導(dǎo)致最后Al2O3固體的質(zhì)量偏大,進(jìn)而使硬鋁中鋁的質(zhì)量偏大，使測定結(jié)果偏高。答案：（1)2Al＋6H＋＝2Al3＋＋3H2↑H＋＋OH－＝H2OAl3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2OCO2＋OH－＝HCO3－（2)×100%（3）AA【規(guī)律總結(jié)】活潑金屬與酸反應(yīng)生成H2的計(jì)算規(guī)律（電子守恒思想)1.金屬與酸反應(yīng)時(shí)電子的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生氫原子的物質(zhì)的量.2.相同物質(zhì)的量的金屬與足量的酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)后對應(yīng)金屬呈現(xiàn)的化合價(jià)之比。3。相同質(zhì)量的金屬與足量酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量之比等于對應(yīng)金屬化合價(jià)與摩爾