从铝土矿中提取铝学案(1)

从铝土矿中提取铝学案(1)

‎ ‎ 专题3 从矿物到基础材料 从铝土矿中提取铝 ‎【学海导航】‎ ‎1.了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。‎ ‎2.了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物 ‎3．通过相关探究活动进一步了解学习的一般过程和方法 学习方法：观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。‎ ‎【主干知识】‎ ‎1. 元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的 。在地壳中含量依次降低的金属是 、 、 。‎ ‎2.铝土矿的主要成分为 ，还有少量的 、 等杂质。‎ ‎3.从铝土矿制备铝的工艺流程图 ‎4.铝土矿中的氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，生成 ，向其溶液中通入二氧化碳，生成 和 。‎ 写出上述两个化学反应方程式 ；‎ ‎ 。‎ ‎5. 由于氧化铝较稳定，而铝单质的性质又较活泼，因此，工业上采用 方法冶炼铝，反应方程式为 。‎ 冰晶石在冶炼中所起的作用 ，其成分是 ‎ ‎6.我们把既可以跟酸反应生成盐和水，又可以跟碱反应生成盐和水的氧化物称为 ，如 、 、 。‎ ‎【精彩例题】‎ 例题1 某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断：(1) 固体B所含物质的化学式 。‎ (2) 固体E所含物质的化学式 。‎ (3) 反应①的离子方程式为 。‎ 3‎ ‎ ‎ ‎【巩固练习】‎ ‎1．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 ‎2.将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是 A．稀硝酸 B．稀盐酸 C．硝酸铜 D．氢氧化钠 ‎3.铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。下列与这些用途无关的性质是 A．不易生锈 B．导电性好 C．密度小 D．强度高 ‎4.某些化学试剂可用于净水。水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为 [Al2(OH)nClm·yH2O]X ，式中m等于 A．3-n 　　 　　B．6-n　 　　　 C．6+n 　 　　　D．3+n ‎5.用于飞机制造业的重要材料的是 （ ）‎ A．Mg-Al合金      B．Cu-Sn合金      C．Al-Si合金      D．不锈钢 ‎6.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而加以控制使用.铝在下列应用时应加以控制的是（ ）‎ ‎①制铝合金 ②制电线 ③制炊具 ④银色漆颜料 ⑤明矾净水 ⑥明矾与苏打制食品膨松剂 ⑦易拉罐 ⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片 ⑨包装糖果和小食品 ‎ A.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨‎ ‎7.在天平的左右两边各放一个烧杯，加入足量盐酸并使天平保持平衡，向左边烧杯中加入14.4g Mg，向右边烧杯中加入14.4g Al，此时天平不再平衡，下列操作可使天平恢复平衡的是 （ ）‎ A．右边加0.45g Al B．左边加0.98g Mg ‎ C．左边加14.4g Mg，右边加15.3g Al D．左边加14.4g Mg，右边加14.85g Al ‎8.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是 3‎ ‎ ‎ A.2ｇ B.4ｇ C.8ｇ D.10ｇ ‎9.铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3，写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式：‎ ‎(1) 加 过量，过滤除去 沉淀，‎ 离子方程式为 ， .‎ ‎(2) 加 过量，过滤除去 ，‎ 离子方程式为 ， .‎ ‎(3) 通入 过量，过滤得到 ，离子方程式为 .‎ ‎(4) 煅烧 可以得到纯净的Al2O3，方程式为 .‎ ‎10.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。其制取原理为：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。为测定该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：‎ ‎⑴称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）。‎ ‎①上述反应的化学方程式为 ；‎ ‎②该样品中的A1N的质量分数为 。‎ ‎⑵另取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L－1（已折算成标准状况，AIN不跟O2反应）。 该样品中含杂质炭 g。‎ ‎11．工业上从铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示 ：‎ 经分析，生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分见下表(以氧化物表示)且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。‎ ‎(1)生产中每消耗1t铝土矿将产生多少吨赤泥？‎ ‎(2)试计算出每炼1t铝，理论上需要多少吨铝土矿？ ‎ 3‎