18 19专题3第1单元第2课时铝的氧化物与氢氧化物从铝土矿中提取铝

1、18-19 专题3 第1单元 第2课时 铝的氧化物与氢氧化物 从铝土矿中提取铝 学习目标：1.根据氧化铝、氢氧化铝的物质类别，会分析其化学性质。点)2.了解从铝土矿中提取铝的流程和原理。 3理解Al3、AlO2、Al(OH)3之间的相互转化及应用。(难点) (重自自 主主 预预 习习探探 新新 知知 1铝的氧化物和氢氧化物 (1)铝的氧化物氧化铝(Al2O3) 简介：氧化铝是一种高硬度的金属氧化物，熔点为_，沸点为2 054 2 980 刚玉 。红宝石和蓝宝石是两种优质刚玉。红宝石因含_铬 元_，俗称_铁和钛 素而显红色，蓝宝石因含少量_元素而显蓝色。 盐和水 两性氧化物：既可以与酸反应，又可

2、以与碱反应，生成_的氧化物。 Al2O3体现两性氧化物性质的化学反应方程式： Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O 。 a与硫酸反应：_Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O 。 b与NaOH反应：_(2)氢氧化铝 盐和水 的氢氧化两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成_物。 Al(OH)3体现两性的化学反应方程式： Al(OH)33HCl=AlCl33H2O 。 a与盐酸反应：_3NaOH=NaAlO22H2O 。 b与NaOH反应：Al(OH)_氢氧化铝的不稳定性 2Al(OH)3= Al2O33H2O 。 氢氧化铝加热分解的化学方程式：_Al(OH)3的一般实验

3、室制备 a试剂：AlCl3溶液或Al2(SO4)3溶液和氨水 3Al3NH3H2O=Al(OH)33NH4 。 b反应离子方程式_2含铝元素的盐 (1)偏铝酸钠 偏铝酸钠与少量酸反应的离子方程式为AlO2HH2O=Al(OH)3。 偏铝酸钠溶液与足量CO2反应的化学方程式为 NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3 。 _(2)明矾 阳离子 和一种_阴离子 组成的盐，如明矾的复盐：由两种或两种以上_KAl(SO4)212H2O ，常温下是一种晶体，复盐是纯净物。 化学式为_明矾的净水原理 明矾净水的危害 明矾净水引入铝，铝在人体内积累对人体健康有害，目前净水剂逐步被含铁的净水剂取

4、代。 3从铝土矿中提取铝 最高 的金属元素。 (1)含量：铝元素是地壳中含量_Al2O3 。化合 态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是_(2)存在：地壳中铝以_ (3)提取铝的工艺流程 铝土矿NaAlO2 溶液_灼烧 _ Al(OH)3 Al2O3Al 过滤 其中两步实验操作方法是_。 基础自测 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”) (1)除去铝片表面的氧化膜可以用砂纸打磨，也可以用盐酸或氢氧化钠溶液清洗。( ) (2)所有的金属、金属氧化物及氢氧化物都不可能与碱发生反应。( ) (3)Al2O3、Al(OH)3可以与所有酸或碱反应生成盐和水。( ) (4)铝制品在生活中非常普遍，是因为铝

5、不活泼。( ) (5)明矾净水的原理是Al3与H2O反应生成了胶体Al(OH)3而吸附悬浮物。 ( (6)氧化铝可以制造耐火坩埚的原因是利用Al2O3的高熔点。( ) (7)NaAlO2溶液中通入过量CO2生成Al(OH)3和Na2CO3。( ) 【答案】 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) ) 2写出下列反应的离子方程式 (1)Al2O3溶于NaOH溶液：_。 (2)Al(OH)3溶于NaOH溶液：_。 (3)Al2(SO4)3溶液中加氨水：_。 (4)NaAlO2溶液中通入足量CO2：_。 【答案】 (1)Al2O32OH=2AlO2H2O (2)Al(OH)3OH =

6、AlO22H2O (3)Al 3NH3H2O=Al(OH)33NH4 (4)AlO2CO22H2O=Al(OH)3HCO3 3合合 作作 探探 究究攻攻 重重 难难 铝的重要化合物的性质及相互转化 思考交流 (1)Al(OH)3能溶于H2CO3、NH3H2O等弱酸或弱碱溶液吗？ 【提示】 不能 (2)向AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液，产物是什么？NaOH过量呢？涉及的离子方程式有哪些？ 【提示】 少量：Al(OH)3，Al33OH=Al(OH)3 过量：NaAlO2，Al34OH=AlO22H2O (3)能否用铝盐和强碱溶液反应制取Al(OH)3？为什么？ 【提示】 否，Al(OH)3溶

7、于强碱 (4)向NaAlO2溶液中滴加少量盐酸，产物是什么？盐酸过量呢？涉及的离子方程式有哪些？ 【提示】 少量：Al(OH)3，AlOAlCl3，AlO24H=Al 2H2O 2HH2O=Al(OH)3 过量：3(5)写出NaAlO2溶液中通入少量CO2和过量CO2反应的离子方程式。 【提示】 少量：2AlO2CO23H2O=2Al(OH)3CO23 过量：AlOCO222H2O=Al(OH)3HCO3 (6)AlCl3溶液中通入少量NH3和过量NH3，反应的离子方程式一样吗？请写 【提示】 一样，Al33NH3H2O=Al(OH)33NH4 出。Al、Al2O3、Al(OH)3、Al、Al

8、O2之间的转化 3 对点训练 1以氧化铝为原料制取氢氧化铝，最合理的方法是( ) A将氧化铝溶于水 B将氧化铝溶于氨水 C将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液 D将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液中，之后通入二氧化碳 D 以Al2O3为原料制取Al(OH)3，有两条途径：Al2O3HAl3 Al(OH)3，Al2O3OHAlO2Al(OH)3。因Al(OH)3可溶于强酸、强碱，故应选用Al3与弱碱反应或AlO2与弱酸反应。 2要使氯化铝溶液中的Al 完全转化成Al(OH)3沉淀，应选用的最佳试剂3是( ) ANaOH溶液 C氨水 C Al(OH)3溶于NaOH溶液，稀盐酸与生成AgCl沉淀。 B

9、稀盐酸 DAgNO3溶液 AlCl3不反应，AgNO3与AlCl3反应铝土矿中提取铝的化工流程 提取铝的两种化工流程 对点训练 3工业上用铝土矿(主要成分Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化铝作冶炼铝的原料，有多种不同的操作过程。现有提取的操作过程如下所示： 【导学号：90512082】 (1)写出步骤中发生反应的化学方程式：_ _。 (2)滤液(甲)中一种溶质与过量NaOH溶液反应后进入滤液(乙)。写出所发生反应的化学方程式：_ _。 (3)写出步骤中生成Al(OH)3沉淀的化学方程式：_ _。 【解析】 SiO2不跟盐酸反应，也不溶于盐酸，Al2O3、Fe2O3均可与盐酸反应，Fe(

10、OH)3不溶于NaOH而Al(OH)3可与NaOH反应，从而将SiO2、Fe2O3从铝土矿中除去。 【答案】 (1)Al2O36HCl=2AlCl33H2O、Fe2O36HCl=2FeCl33H2O (2)AlCl33NaOH=Al(OH)33NaCl、Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O (3)NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3 Al(OH)3沉淀图像分析 (1)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液和向NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸的比较 逐滴NaOH溶液 AlCl3溶液 3逐滴盐酸 NaAlO2溶液 HAlO2H2O=Al(OH)3 现象 立即产生白色沉淀渐多

11、最多渐少消失 离子方 Al3OH=Al(OH)3 程式 Al(OH)3OH =AlO22H2O Al(OH)33H=Al 3H2O 图像 3 (2)向Mg 与Al的酸性溶液中逐滴加入强碱溶液 现象：无明显现象出现沉淀渐多最多减少不变。 图像(假设镁离子、铝离子、氢离子物质的量相等) 23 对点训练 4向用HCl酸化过的AlCl3溶液中逐滴滴入NaOH溶液，图中能正确表示这个反应的是( ) D 含H 的Al溶液中加入NaOH分三阶段：HOH =H2O； Al3OH=Al(OH)3；Al(OH)3OH =AlO22H2O。 335在Al2(SO4)3和MgSO4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成

12、沉淀的量与滴入NaOH溶液的体积关系如图所示， 则原混合液中Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为( A21 C11 ) B12 D13 【导学号： 90512083】 B 溶解Al(OH)3耗碱10 mL，则生成Al(OH)3耗NaOH为30 mL，生成 Mg(OH)2耗NaOH为(5030)mL，故Al与Mg浓度之比11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为 12。 32当当 堂堂 达达 标标固固 双双 基基 1下列物质中既能跟硫酸反应，又能跟氢氧化钠溶液反应的化合物是 ( ) NaHCO3 Al2O3 Al(OH)3 Al A C和 B D和 A 弱酸的酸式盐

13、、弱酸的铵盐、金属铝、Al2O3、Al(OH)3都既能跟酸反应，又能跟碱反应，但是铝为单质，不合题意。 2从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是 ( ) A铝土矿溶于NaOH溶液中 B偏铝酸钠溶液的酸化 C灼烧氢氧化铝固体 D电解熔融的氧化铝 D 铝土矿溶于NaOH溶液中、偏铝酸钠溶液的酸化反应主要为复分解反应；灼烧氢氧化铝固体为分解反应，没有元素价态的变化；电解熔融的氧化铝为分解反应，同时有单质生成，属于氧化还原反应。 3下列离子反应方程式中，正确的是( ) A铝粉投入到NaOH溶液中：2Al2H2O2OH=2AlO2H2 B氧化铝和过量的烧碱溶液反应：Al2O33OH=

14、2AlO2H2O C氯化铝溶液与少量NaOH溶液反应：Al33OH=Al(OH)3 D向碳酸钙中滴加醋酸溶液：CaCO32H=Ca2H2OCO2C A、B均未配平；D项，CH3COOH为弱酸，不可拆为离子符号。 4铝、氧化铝、氢氧化铝和可溶性铝盐与过量强碱溶液的反应，其生成物有一定的规律，下列说法中正确的是 ( ) A都有H2O生成 B都有H2生成 C都有AlO2生成 D都有Al3生成 【答案】 C 5按要求完成下列实验： 【导学号：90512084】 (1)向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液，最后所得溶液中含有_(填溶质化学式)。 (2)把上述溶液分成两份，向其中一份中逐滴加入盐酸至过量，观察到的现象是_。 反应的离子方程式为_、 _、 _； 向另一份中通入过量的CO2气体，观察到的现象是_，先后反应的离子方程式为_、 _、_。 【答案】 (1)NaAlO2、NaCl、NaOH (2)先产生白色沉淀，后又溶解，得到澄清溶液 H OH =H2O AlOHH2O=Al(OH)3