专题3时 铝的氧化物与氢氧化物 从铝土矿中提取铝

1、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。(重点)2.了解从铝土矿中提取铝的流程和原理。3理解Al3、AlO、Al(OH)3之间的相互转化及应用。(难点)自 主 预 习探 新 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2_054_，沸点为2_980_，俗称刚玉。红宝石和蓝宝石是两种优质刚玉。红宝石因含铬元素而显红色，蓝宝石因含少量铁和钛元素而显蓝色。两性氧化物：既可以与酸反应，又可以与碱反应，生成盐和水的氧化物。Al2O3体现两性氧化物性质的化学反应方程式：a与硫酸反

2、应：Al2O33H2SO4=Al2(SO4)33H2O。b与NaOH反应：Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O。(2)氢氧化铝两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。Al(OH)3体现两性的化学反应方程式：a与盐酸反应：Al(OH)33HCl=AlCl33H2O。b与NaOH反应：Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O。氢氧化铝的不稳定性氢氧化铝加热分解的化学方程式：2Al(OH)3Al2O33H2O。Al(OH)3的一般实验室制备a试剂：AlCl3溶液或Al2(SO4)3溶液和氨水b反应离子方程式Al33NH3H2O=Al(OH)33NH。2含铝元素的盐(

3、1)偏铝酸钠偏铝酸钠与少量酸反应的离子方程式为AlOHH2O=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)明矾复盐：由两种或两种以上阳离子和一种阴离子组成的盐，如明矾的化学式为KAl(SO4)212H2O，常温下是一种晶体，复盐是纯净物。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代。3从铝土矿中提取铝(1)含量：铝元素是地壳中含量最高的金属元素。(2)存在：地壳中铝以化合态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是Al2O3。(3)提取铝的工艺流程铝土矿NaAlO2

4、溶液Al(OH)3Al2O3Al其中两步实验操作方法是过滤。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)

5、(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=2AlOH2O(2)Al(OH)3OH=AlO2H2O(3)Al33NH3H2O=Al(OH)33NH(4)AlOCO22H2O=Al(OH)3HCO合 作 探 究攻 重 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，

6、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=AlO2H2O(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，AlOHH2O=Al(OH)3过量：AlCl3，AlO4H=Al32H2O(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：2AlOCO23H2O=2Al(OH)3CO过量：AlOCO22H2O=

7、Al(OH)3HCO(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？请写出。【提示】一样，Al33NH3H2O=Al(OH)33NHAl、Al2O3、Al(OH)3、Al3、AlO之间的转化对点训练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，Al2O3OHAlOAl(OH)3。因Al(OH)3可溶于强酸、强碱，故应选用Al3与弱碱反应或AlO与弱酸反应。

8、2要使氯化铝溶液中的Al3完全转化成Al(OH)3沉淀，应选用的最佳试剂是()ANaOH溶液B稀盐酸C氨水DAgNO3溶液CAl(OH)3溶于NaOH溶液，稀盐酸与AlCl3不反应，AgNO3与AlCl3反应生成AgCl沉淀。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

9、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(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)3NaHCO3Al(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NaOH溶

10、液AlCl3溶液盐酸NaAlO2溶液现象立即产生白色沉淀渐多最多渐少消失离子方程式Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2H2OHAlOH2O=Al(OH)3Al(OH)33H=Al33H2O图像(2)向Mg2与Al3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)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Al3溶液中加入NaOH分三阶段：HOH=H2O；Al33OH=Al(OH)3；Al(OH)3OH=AlO2H2O。5在Al2(SO4)3和MgS

11、O4的混合溶液中，滴加NaOH溶液，生成沉淀的量与滴入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() 【导学号：90512083】A21B12C11D13B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Al3与Mg2浓度之比11，则Al2(SO4)3与MgSO4的物质的量浓度之比为12。当 堂 达 标固 双 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NaHCO3Al2O3Al(OH)3AlABC和D和A弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、金属铝、Al2

12、O3、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=2AlOH2B氧化铝和过量的烧碱溶液反应：Al2O33OH=2AlOH2OC氯化铝溶液与少量NaOH溶液反应：Al33O

13、H=Al(OH)3D向碳酸钙中滴加醋酸溶液：CaCO32H=Ca2H2OCO2CA、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AlO生成D都有Al3生成【答案】C5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