第一单元 从铝土矿到铝合金
第一课时 从铝土矿中提取铝 铝的重要化合物
1.酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物,如CO2、P2O5等。
2.碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物,如CaO、Fe2O3等。
3.试书写下列化学方程式:
①CO2通入澄清石灰水中:
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O;
②铁锈溶于稀盐酸中:
Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O。
一、从铝土矿中提取铝
1.铝的存在
(1)含量:铝元素是地壳中含量最多的金属元素。
(2)存在:地壳中铝元素的主要存在形式为铝土矿,其主要成分为Al2O3。
2.从铝土矿制备铝的工艺流程
铝土矿――→NaOH溶液过滤滤液――→CO2过滤沉淀――→灼烧氧化铝(熔融)――→电解冰晶石铝
上述过程中发生反应的化学方程式分别为:
(1)Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O;
(2)NaAlO2+CO2+2H2O===
Al(OH)3+NaHCO3;
(3)2Al(OH)3=====△Al2O3+3H2O;
(4)2Al2O3=====通电4Al+3O2。
二、氧化铝
1.化学性质——两性氧化物
(1)①Al2O3与H2SO4反应的化学方程式:[来源:Zxxk.Com]
Al2O3+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2O。
②Al2O3与NaOH溶液反应的化学方程式:
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O。
(2)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。
2.物理性质
(1)硬度高,硬度仅次于金刚石的物质是刚玉,其主要成分为α氧化铝。
(2)熔、沸点都很高,可用于制造耐火材料。
三、氢氧化铝
1.实验室制备氢氧化铝
离子方程式:
Al3++3NH3•H2O===Al(OH)3+3NH+4。
2.化学性质——两性氢氧化物
(1)①Al(OH)3与强酸反应的离子方程式:
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
②Al(OH)3与强碱溶液反应的离子方程式:
Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O。
(2)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。
四、明矾
1.复盐
由两种或两种以上的阳离子和一种阴离子组成的盐。如明矾KAl(SO4)2•12H2O。
2.明矾的净水原理
(1)电离:KAl(SO4)2===K++Al3++2SO2-4。
(2)生成胶体:
Al3++3H2O===Al(OH)3(胶体)+3H+。
(3)吸附作用:Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力,能凝聚水中的悬浮物并使之沉降。
1.铝比铁活泼,但铝制品比铁抗腐蚀能力强,这是为什么?
答案:铝表面有一层致密的氧化膜,对铝起到保护作用。而铁表面易生锈,且铁锈疏松易吸水,加速铁制品的腐蚀。
2.电解Al2O3时,为何要加入冰晶石?
答案:冰晶石可使氧化铝熔融温度降低,减少能量消耗。
3.实验室制备少量Al(OH)3时,为什么用氨水而不用NaOH溶液?
答案:生成的Al(OH)3可溶于过量的NaOH溶液,反应不易控制。
4.如何除去Mg(OH)2中的Al(OH)3?
答案:溶于过量NaOH溶液,然后过滤洗涤。
5.NaHCO3既能和酸反应又能和碱反应,它属于两性物质吗?
答案:不是。它与酸反应时除生成盐和水外,还有CO2气体。
1.“铝三角”
指Al3+、Al(OH)3和AlO-2相互转化的三角关系,具体反应有:
①Al(OH)3+OH-===AlO-2+2H2O;
②Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O;