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111 專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第一單元 從鋁土礦到鋁合金 第一課時(shí) 從鋁土礦中提取鋁 基礎(chǔ)梳理 1．從鋁土礦中提取鋁 （1）鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素。在地殼中含量最多的元素依次是：氧、硅、鋁、鐵。 （2）鋁土礦的主要成分為氧化鋁，還有少量的氧化鐵和二氧化硅等雜質(zhì)。 （3）從鋁土礦制備鋁的工藝流程： （4）有關(guān)化學(xué)反應(yīng)： 從鋁土礦中提取鋁的過(guò)程中的化學(xué)方程式 ①Al2O3 + 2 NaOH 2NaAlO2 + H2O ② NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3 + NaHCO3 （添加劑：冰晶石（Na3AlF6），降低氧化鋁的熔融溫度）。 例題解析 例1．在鋁土礦制金屬制備鋁的４個(gè)主要操作：①溶解　②酸化?、圩茻帷、茈娊庵邪l(fā)生了如下類(lèi)型的反應(yīng)，按要求寫(xiě)出反應(yīng)方程式　　　　　　　　　　　 （1）氧化還原反應(yīng)________________________ (2)復(fù)分解反應(yīng)______________________________　 (3)分解反應(yīng)______________________________ 基礎(chǔ)訓(xùn)練 一．選擇題 1．鎂、鋁、銅三種金屬粉末混合物, 加入過(guò)量鹽酸充分反應(yīng), 過(guò)濾后向?yàn)V液中加入過(guò)量燒堿溶液, 再過(guò)濾, 濾液中存在的離子有 （ ） A． B．Cu2+ C．Al3+ D．Mg2+ 2．能用鋁為原料來(lái)冶煉難熔的金屬是因?yàn)? （ ） A．鋁的密度小, 熔點(diǎn)較低 B．鋁在空氣中燃燒, 放出大量的熱 C．鋁在金屬活動(dòng)性順序表排在較前面 D．鋁具有還原性、發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)放出大量的熱 3．將溶液(或氣體)Y逐滴加入(或通入)一定量的溶液X中(下表), 產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(用縱坐標(biāo)表示)與加入Y物質(zhì)的量(用橫坐標(biāo)表示)的關(guān)系如圖所示, 則符合圖中所示關(guān)系的一組物質(zhì)是 （ ） A B C D X Al2(SO4)3 Ca(OH)2 AlCl3 NaAlO2 Y BaCl2 CO2 NaOH HCl 4．有4mol鋁及足量稀鹽酸和稀氫氧化鈉溶液。若使鋁完全轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸X, 所需HCl和NaOH的物質(zhì)的量之和是 （ ） A．24mol B．36mol C．8mol D．16mol 5．下列操作可得到純凈Al2O3的是 （ ） A．向NaAlO2溶液中加入適量稀H2SO4蒸干并灼燒 B．向NaAlO2溶液中通入過(guò)量CO2后蒸干并灼燒 C．向AlCl3溶液中加入過(guò)量氨水后蒸干并灼燒 D．向AlCl3溶液中加入適量NaAlO2溶液, 蒸干并灼燒 6．下列各組物質(zhì)中，將前者加入后者時(shí)，無(wú)論前者是否過(guò)量，都能用同一個(gè)化學(xué)方程式表示的是（ ） A 稀鹽酸，Na2CO3溶液 B 稀H2SO4溶液，NaAlO2溶液 C Cu，F(xiàn)eCl3溶液 D NaOH，AlCl3溶液 7．把X溶液逐滴滴入Y溶液中, 與把Y溶液逐滴滴入X溶液中, 所產(chǎn)生的現(xiàn)象不同, 則X、Y是下表中的 （ ） A B C D X BaCl2 HCl NaOH NaCl Y H2SO4 NaAlO2 AlCl3 AgNO3 8．用稀H2SO4、NaOH和Al為原料制取Al(OH)3, 有下列三種不同的途徑。 （ ） 甲: 乙: 丙: 若制取等量的Al(OH)3則 A．甲、乙消耗的原料同樣多 B．乙消耗的原料最少 C．丙消耗的原料最少 D．三者消耗的原料同樣多 二．填空題 9．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＋3C2AlN＋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(cè)定該產(chǎn)品中有關(guān)成分的含量，進(jìn)行了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)： ⑴稱取10.00g樣品，將其加入過(guò)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(cè)得氣體的密度為1.34gL－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。 10．鋅和鋁都是活潑金屬，其氫氧化物既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿。但是氫氧化鋁不溶于氨水，而氫氧化鋅能溶于氨水，生成Zn（NH3）42+?；卮鹣铝袉?wèn)題： （1）單質(zhì)鋁溶于氫氧化鈉溶液后，溶液中鋁元素的存在形式為 （用化學(xué)式表示）。 （2）寫(xiě)出鋅和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （3）下列各組中的兩種溶液，用相互滴加的實(shí)驗(yàn)方法即可鑒別的是 。 ① 硫酸鋁和氫氧化鈉 ② 硫酸鋁和氨水 ③ 硫酸鋅和氫氧化鈉 ④ 硫酸鋅和氨水 （4）寫(xiě)出可溶性鋁鹽與氨水反應(yīng)的離子方程式 。 試解釋在實(shí)驗(yàn)室不適宜用可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)制備氫氧化鋅的原因 。 三．計(jì)算題 11．向100mL0.1mol/L的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)?shù)渭訅A液800mL時(shí)，恰好完全反應(yīng)得到澄清的溶液，求NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。 12．向75 mL 0.5 mol/L明礬溶液中，滴入100 mL NaOH溶液后，得1.56 g白色沉淀，求原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度？ 一．選擇題 1．A 2．D 3．D 4．AC 5．C 6．C 7．BC 8．C 二．填空題 9．⑴AlN＋NaOH＋H2O→NaAlO2＋NH3↑ ⑵61.5％ ⑶1.92 10．（1）AlO2-（或Al（OH）4-）（2）Zn＋2NaOH＝Na2ZnO2＋H2↑ （或Zn＋2NaOH＋2H2O＝Na2Zn（OH）4＋H2↑） （3）①③④ （4）Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 可溶性鋅鹽與氨水反應(yīng)產(chǎn)生的Zn(OH)2可溶于過(guò)量氨水中，生成Zn(NH3)42+，氨水的用量不易控制 三．計(jì)算題 11．0.05mol/L 12．首先判斷沉淀是否達(dá)到最大 0.075 L0.5 mol/L78 g/mol > 1.56 g 說(shuō)明未達(dá)最大沉淀。 ① 若NaOH適量： 0.1 Lc（NaOH）= 3 c（NaOH）= 0.6 mol/L ② 若NaOH過(guò)量： OH－＝生成最大沉淀耗＋溶解耗 0.1 Lc（NaOH）= 0.075 L0.5 mol/L3 + c（NaOH）= 1.3 mol/L 111