高一化學(xué)教學(xué)案：3《從鋁土礦中提取鋁》

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111 班級(jí)：高一（ ） 姓名： 學(xué)號(hào) 成績(jī) 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(duì)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(guò)相關(guān)探究活動(dòng)進(jìn)一步了解學(xué)習(xí)的一般過(guò)程和方法 學(xué)習(xí)方法：觀察實(shí)驗(yàn)→對(duì)比歸納→深化認(rèn)識(shí)→形成網(wǎng)絡(luò)→提高能力。 【主干知識(shí)】 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(xiě)出上述兩個(gè)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，屬于氧化還原反應(yīng)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(huì)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(wú)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(wú)機(jī)高分子混凝劑的化學(xué)式可表示為 [Al2(OH)nClmyH2O]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(shí)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.③⑤⑧⑨ B.⑥⑧⑨ C.③⑤⑨ D.③⑤⑥⑦⑧⑨ 7.在天平的左右兩邊各放一個(gè)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(shí)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(xiě)出實(shí)驗(yàn)室由鋁土礦制取純凈Al2O3時(shí)需加入的試劑和反應(yīng)方程式： (1) 加 過(guò)量，過(guò)濾除去 沉淀， 離子方程式為 ， . (2) 加 過(guò)量，過(guò)濾除去 ， 離子方程式為 ， . (3) 通入 過(guò)量，過(guò)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＋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。 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(jiàn)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？ (2)試計(jì)算出每煉1t鋁，理論上需要多少噸鋁土礦？ 111