高中化学苏教版必修一第一单元 从铝土矿到铝合金教案

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                                      。

【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

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？