铝土矿制备铝的工艺流程.ppt

1、专题3 从矿物到矿物材料,3.1.2 从铝土矿到铝合金(2),欧昌友,高中化学第一轮复习,三年6考 高考指数: 1.了解铝的主要性质及应用。 2.了解铝的重要化合物的主要性质及应用。 3.实验内容：氢氧化铝的两性。,三.以铝土矿制备铝的工艺流程,NaOH溶液,二氧化碳,Al(OH)3,Al2O3,6.铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如图：,(1)请用离子方程式表示以上工艺流程中第步反应：_。 (2)写出以上工艺流程中第步反应的化学方程式： _。,(3)金属铝与氧化铁混合点燃，会发生剧烈的反应。该反应的化学方程式为： _。请举一例该反应的用途_

2、。 (4)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.6 mol电子发生转移，理论上能得到金属铝的质量是_。,答案：(1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O (2)NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3或2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3 (3)2AlFe2O3 2FeAl2O3 焊接钢轨 (4)5.4 g,四.有关氢氧化铝沉淀的图像分析,1.向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量,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的物质的量之比为3:1。,HCl,A,B,C,2.向NaAlO2溶液中滴加盐酸至过量,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的物质的量之比为1:3。,NaOH,A,B,C,3.向等物质的量的MgCl2、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量,AB MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl,BC Al(OH)3+NaOH=NaAlO2

4、+2H2O,沉淀,根据沉淀溶解消耗的NaOH的量可以确定原溶液中Al3+的量，再结合生成沉淀消耗的NaOH的总量可以确定原溶液中Mg2+的量。,【高考警示钟】 (1)分析图像或作图时不仅要注意加入的酸或碱的强弱，而且要注意所加入的量和滴加的顺序，因为滴加的顺序不同可能产生的现象不同。 (2)若产生的沉淀有多种，则应仔细分析相关量间的关系，要特别关注沉淀是否同步生成，沉淀物是否溶于所加入的过量试剂中，同时要注意横纵坐标的意义。,跟踪训练,解析：选C,3.将一定质量的镁铝混合物投入200 mL硫酸中，固体全部溶解后，向所得溶液中加入5 molL-1的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量n与加入NaOH

5、溶液的体积V的变化如图所示：,则下列说法不正确的是( ) A镁和铝的总质量为9 g B最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫酸 C硫酸的物质的量浓度为2.5 molL-1 D生成的氢气在标准状况下的体积为11.2 L,【解析】选D。,【解析】选D。由图像知，nMg(OH)2=0.15 mol，nAl(OH)3= 0.35 mol-0.15 mol=0.2 mol，则m(Mg)=0.15 mol24 gmol-1= 3.6 g，m(Al)=0.2 mol27 gmol-1=5.4 g，所以，镁和铝的总 质量为9 g；由图像知，最初20 mL NaOH溶液用于中和过量的硫 酸；当沉淀达到最大

6、值时，溶液中的溶质只有Na2SO4，则有 n(Na+)=2n(SO42-)，即n(NaOH)=2n(H2SO4)，所以，硫酸的物质的 量浓度为： 2.5 molL-1；0.15 mol的Mg生成 的氢气在标准状况下的体积为3.36 L,0.2 mol的Al生成的氢气在 标准状况下的体积为6.72 L，所以镁和铝混合物生成的氢气在标 准状况下的体积为10.08 L，故选D项。,【解题技法】数形结合法解决变量的相互关系问题,1.优点 数形结合是指将化学问题抽象成数学问题，利用数学工具来解决化学问题的一种解题方法。许多化学问题中常常直接或间接隐含着一些数学原理，解题时依据化学原理建立数学模型或运用数

7、学方法将化学问题数形化，是化学解题中常用的一种数学工具，它能将复杂和抽象的物质关系与直观形象的数学图形联系起来，以此开阔解题思路，增强解题的灵活性与综合性，并能提高学生分析问题、解决问题的能力。,2.解题关键 数形结合法解题的关键是正确运用所掌握的数学知识，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系(等式、函数、图像关系、不等式、数列等)；主要包括数轴的应用、函数的思想、讨论的方法、空间想象的能力以及不等式的迁移等方面的知识。,例.在某无色溶液中缓慢地滴入NaOH溶液直至过量，产生沉淀的质量与加入的NaOH溶液体积的关系如图所示，由此确定，原溶液中含有的阳离子是( ) AMg2+、Al

8、3+、Fe2+ BH+、Mg2+、Al3+ CH+、Ba2+、Al3+ D只有Mg2+、Al3+,【解析】选B。开始滴加NaOH溶液时没有沉淀产生，说明溶液中含有H+，继续滴加NaOH溶液时先有沉淀产生，后有部分溶解说明溶液中含有Mg2+、Al3+。,1.在MgO中混有少量的Al2O3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是( ) A.稀硫酸 B.浓氨水 C.稀盐酸 D.氢氧化钠溶液 【解析】选D。稀硫酸和稀盐酸既能和MgO反应又能和Al2O3反应，氨水和MgO、Al2O3都不反应，MgO不能和NaOH溶液反应，而Al2O3能和NaOH溶液反应，其反应的离子方程式为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，所以可以用NaOH溶液除去MgO中的Al2O3杂质。,随堂训练,2.常温下把铝粉加入下列物质中，能产生氢气的是( ) A.硫酸钠溶液 B.稀硝酸 C.浓硫酸 D.氯化铵溶液 【解析】选