專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料
從鋁土礦中提取鋁
【學(xué)海導(dǎo)航】
1.了解地殼中鋁元素的含量，知道鋁元素在自然界的主要形式，了解工業(yè)上從鋁土礦獲得鋁的方法，從金屬鋁冶煉方法的變化體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對人類生活的影響。
2.了解兩性氧化物的概念，知道氧化鋁是兩性氧化物
3．通過相關(guān)探究活動進(jìn)一步了解學(xué)習(xí)的一般過程和方法
學(xué)習(xí)方法：觀察實(shí)驗(yàn)→對比歸納→深化認(rèn)識→形成網(wǎng)絡(luò)→提高能力。
【主干知識】
1. 元素是地殼中含量最多的金屬元素，約占地殼總量的 。在地殼中含量依次降低的金屬是 、 、 。
2.鋁土礦的主要成分為 ，還有少量的 、 等雜質(zhì)。
3.從鋁土礦制備鋁的工藝流程圖
4.鋁土礦中的氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成 ，向其溶液中通入二氧化碳，生成 和 。
寫出上述兩個化學(xué)反應(yīng)方程式 ；
。
5. 由于氧化鋁較穩(wěn)定，而鋁單質(zhì)的性質(zhì)又較活潑，因此，工業(yè)上采用 方法冶煉鋁，反應(yīng)方程式為 。
冰晶石在冶煉中所起的作用 ，其成分是
6.我們把既可以跟酸反應(yīng)生成鹽和水，又可以跟堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物稱為 ，如 、 、 。
【精彩例題】
例題1 某混合物A，含有KAl?SO4?2、Al2O3和Fe2O3，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化：據(jù)此判斷：?1? 固體B所含物質(zhì)的化學(xué)式 。
?2? 固體E所含物質(zhì)的化學(xué)式 。
?3? 反應(yīng)①的離子方程式為 。
【鞏固練習(xí)】
1．從鋁土礦制備鋁所涉及的下列有關(guān)反應(yīng)中，屬于的是
A.鋁土礦溶于NaOH溶液中 B.偏鋁酸鈉溶液的酸化
C.灼燒氫氧化鋁固體 D.電解熔融的氧化鋁
2.將表面已完全鈍化的鋁條，插入下列溶液中，不會發(fā)生反應(yīng)的是
A．稀硝酸 B．稀鹽酸 C．硝酸銅 D．氫氧化鈉
3.鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是
A．不易生銹 B．導(dǎo)電性好 C．密度小 D．強(qiáng)度高
4.某些化學(xué)試劑可用于凈水。水處理中使用的一種無機(jī)高分子混凝劑的化學(xué)式可表示為 [Al2(OH)nClm?yH2O]X ，式中m等于
A．3-n B．6-n C．6+n D．3+n
5.用于飛機(jī)制造業(yè)的重要材料的是 （ ）
A．Mg-Al合金 B．Cu-Sn合金 C．Al-Si合金 D．不銹鋼
6.1989年世界衛(wèi)生組織把鋁確定為食品污染源之一，而加以控制使用.鋁在下列應(yīng)用時應(yīng)加以控制的是（ ）
①制鋁合金 ②制電線 ③制炊具 ④銀色漆顏料 ⑤明礬凈水 ⑥明礬與蘇打制食品膨松劑 ⑦易拉罐 ⑧用Al(OH)3凝膠制胃舒平藥片 ⑨包裝糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨B.⑥⑧⑨C.③⑤⑨D.③⑤⑥⑦⑧⑨
7.在天平的左右兩邊各放一個燒杯，加入足量鹽酸并使天平保持平衡，向左邊燒杯中加入14.4g Mg，向右邊燒杯中加入14.4g Al，此時天平不再平衡，下列操作可使天平恢復(fù)平衡的是（ ）
A．右邊加0.45g Al B．左邊加0.98g Mg
C．左邊加14.4g Mg，右邊加15.3g Al D．左邊加14.4g Mg，右邊加14.85g Al
8.將一定質(zhì)量的Mg、Zn、Al混合物與足量稀H2SO4反應(yīng)，生成H2 2.8 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），原混合物的質(zhì)量可能是
A.2ｇ B.4ｇ C.8ｇ D.10ｇ
9.鋁土礦中常含有少量的SiO2和Fe2O3，寫出實(shí)驗(yàn)室由鋁土礦制取純凈Al2O3時需加入的試劑和反應(yīng)方程式：
(1) 加 過量，過濾除去 沉淀，
離子方程式為 ， .
(2) 加 過量，過濾除去 ，
離子方程式為 ， .
(3) 通入 過量，過濾得到 ，離子方程式為 .
(4) 煅燒 可以得到純凈的Al2O3，方程式為.
10.超細(xì)氮化鋁粉末被廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路生產(chǎn)等領(lǐng)域。其制取原理為：Al2O3＋N2＋3C 2AlN＋3CO由于反應(yīng)不完全，氮化鋁產(chǎn)品中往往含有炭和氧化鋁雜質(zhì)。為測定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進(jìn)行了以下兩個實(shí)驗(yàn)：
⑴稱取10.00g樣品，將其加入過量的NaOH濃溶液中共熱并蒸干，AlN跟NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2，并放出氨氣3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。
①上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；
②該樣品中的A1N的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
⑵另取10.00g樣品置于反應(yīng)器中，通入2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）O2，在高溫下充分反應(yīng)后測得氣體的密度為1.34g?L－1（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況，AIN不跟O2反應(yīng)）。 該樣品中含雜質(zhì)炭 g。
11．工業(yè)上從鋁土礦(含氧化鋁、氧化鐵等)制取鋁的流程如圖所示 ：
經(jīng)分析，生產(chǎn)原料(鋁土礦)和提取Al2O3后的殘?jiān)?赤泥)的部分成分見下表(以氧化物表示)且已知鋁土礦中的Fe2O3全部轉(zhuǎn)入赤泥。
(1)生產(chǎn)中每消耗1t鋁土礦將產(chǎn)生多少噸赤泥？
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