鋁土礦制備鋁的工藝流程.ppt

1、專題3 從礦物到礦物材料,3.1.2 從鋁土礦到鋁合金(2),歐昌友,高中化學(xué)第一輪復(fù)習(xí),三年6考 高考指數(shù): 1.了解鋁的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 2.了解鋁的重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。 3.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：氫氧化鋁的兩性。,三.以鋁土礦制備鋁的工藝流程,NaOH溶液,二氧化碳,Al(OH)3,Al2O3,6.鋁土礦(主要成分為Al2O3，還有少量雜質(zhì))是提取氧化鋁的原料。提取氧化鋁的工藝流程如圖：,(1)請(qǐng)用離子方程式表示以上工藝流程中第步反應(yīng)：_。 (2)寫出以上工藝流程中第步反應(yīng)的化學(xué)方程式： _。,(3)金屬鋁與氧化鐵混合點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)生劇烈的反應(yīng)。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為： _。請(qǐng)舉一例該反應(yīng)的用途_

2、。 (4)電解熔融氧化鋁制取金屬鋁，若有0.6 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，理論上能得到金屬鋁的質(zhì)量是_。,答案：(1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O (2)NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3或2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3 (3)2AlFe2O3 2FeAl2O3 焊接鋼軌 (4)5.4 g,四.有關(guān)氫氧化鋁沉淀的圖像分析,1.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量,AB AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,BC NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O,Al(OH)3,NaOH,A,B,C,生成Al(OH)3消

3、耗的NaOH和溶解Al(OH)3消耗的NaOH的物質(zhì)的量之比為3:1。,HCl,A,B,C,2.向NaAlO2溶液中滴加鹽酸至過量,AB NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3,BC Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,Al(OH)3,生成Al(OH)3消耗的HCl和溶解Al(OH)3消耗的HCl的物質(zhì)的量之比為1:3。,NaOH,A,B,C,3.向等物質(zhì)的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至過量,AB MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,BC Al(OH)3+NaOH=NaAlO2

4、+2H2O,沉淀,根據(jù)沉淀溶解消耗的NaOH的量可以確定原溶液中Al3+的量，再結(jié)合生成沉淀消耗的NaOH的總量可以確定原溶液中Mg2+的量。,【高考警示鐘】 (1)分析圖像或作圖時(shí)不僅要注意加入的酸或堿的強(qiáng)弱，而且要注意所加入的量和滴加的順序，因?yàn)榈渭拥捻樞虿煌赡墚a(chǎn)生的現(xiàn)象不同。 (2)若產(chǎn)生的沉淀有多種，則應(yīng)仔細(xì)分析相關(guān)量間的關(guān)系，要特別關(guān)注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的過量試劑中，同時(shí)要注意橫縱坐標(biāo)的意義。,跟蹤訓(xùn)練,解析：選C,3.將一定質(zhì)量的鎂鋁混合物投入200 mL硫酸中，固體全部溶解后，向所得溶液中加入5 molL-1的NaOH溶液，生成沉淀的物質(zhì)的量n與加入NaOH

5、溶液的體積V的變化如圖所示：,則下列說法不正確的是( ) A鎂和鋁的總質(zhì)量為9 g B最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫酸 C硫酸的物質(zhì)的量濃度為2.5 molL-1 D生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L,【解析】選D。,【解析】選D。由圖像知，nMg(OH)2=0.15 mol，nAl(OH)3= 0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol，則m(Mg)=0.15 mol24 gmol-1= 3.6 g，m(Al)=0.2 mol27 gmol-1=5.4 g，所以，鎂和鋁的總 質(zhì)量為9 g；由圖像知，最初20 mL NaOH溶液用于中和過量的硫 酸；當(dāng)沉淀達(dá)到最大

6、值時(shí)，溶液中的溶質(zhì)只有Na2SO4，則有 n(Na+)=2n(SO42-)，即n(NaOH)=2n(H2SO4)，所以，硫酸的物質(zhì)的 量濃度為： 2.5 molL-1；0.15 mol的Mg生成 的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36 L,0.2 mol的Al生成的氫氣在 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為6.72 L，所以鎂和鋁混合物生成的氫氣在標(biāo) 準(zhǔn)狀況下的體積為10.08 L，故選D項(xiàng)。,【解題技法】數(shù)形結(jié)合法解決變量的相互關(guān)系問題,1.優(yōu)點(diǎn) 數(shù)形結(jié)合是指將化學(xué)問題抽象成數(shù)學(xué)問題，利用數(shù)學(xué)工具來解決化學(xué)問題的一種解題方法。許多化學(xué)問題中常常直接或間接隱含著一些數(shù)學(xué)原理，解題時(shí)依據(jù)化學(xué)原理建立數(shù)學(xué)模型或運(yùn)用數(shù)

7、學(xué)方法將化學(xué)問題數(shù)形化，是化學(xué)解題中常用的一種數(shù)學(xué)工具，它能將復(fù)雜和抽象的物質(zhì)關(guān)系與直觀形象的數(shù)學(xué)圖形聯(lián)系起來，以此開闊解題思路，增強(qiáng)解題的靈活性與綜合性，并能提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。,2.解題關(guān)鍵 數(shù)形結(jié)合法解題的關(guān)鍵是正確運(yùn)用所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)，通過分析化學(xué)變量之間的相互關(guān)系，建立一定的數(shù)學(xué)關(guān)系(等式、函數(shù)、圖像關(guān)系、不等式、數(shù)列等)；主要包括數(shù)軸的應(yīng)用、函數(shù)的思想、討論的方法、空間想象的能力以及不等式的遷移等方面的知識(shí)。,例.在某無色溶液中緩慢地滴入NaOH溶液直至過量，產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量與加入的NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示，由此確定，原溶液中含有的陽離子是( ) AMg2+、Al

8、3+、Fe2+ BH+、Mg2+、Al3+ CH+、Ba2+、Al3+ D只有Mg2+、Al3+,【解析】選B。開始滴加NaOH溶液時(shí)沒有沉淀產(chǎn)生，說明溶液中含有H+，繼續(xù)滴加NaOH溶液時(shí)先有沉淀產(chǎn)生，后有部分溶解說明溶液中含有Mg2+、Al3+。,1.在MgO中混有少量的Al2O3雜質(zhì)，欲將雜質(zhì)除去可選用的試劑是( ) A.稀硫酸 B.濃氨水 C.稀鹽酸 D.氫氧化鈉溶液 【解析】選D。稀硫酸和稀鹽酸既能和MgO反應(yīng)又能和Al2O3反應(yīng)，氨水和MgO、Al2O3都不反應(yīng)，MgO不能和NaOH溶液反應(yīng)，而Al2O3能和NaOH溶液反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式為：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，所以可以用NaOH溶液除去MgO中的Al2O3雜質(zhì)。,隨堂訓(xùn)練,2.常溫下把鋁粉加入下列物質(zhì)中，能產(chǎn)生氫氣的是( ) A.硫酸鈉溶液 B.稀硝酸 C.濃硫酸 D.氯化銨溶液 【解析】選