江苏省2018化学学业水平测试复习掌中宝：第6讲+从铝土矿到铝金属+Word版含答案.doc

第6讲　从铝土矿到铝金属 1．铝是银白色、熔点低、密度较小、导电导热性良好、延展性良好；纯铝用作导线，铝合金用于制备汽车、飞机、生活用品等 2．铝位于元素周期表中第三周期第ⅢA族，原子结构示意图为。铝在地壳中含量丰富，仅次于氧和硅，自然界中的铝全部以化合态存在。铝在化学反应中容易失电子，化合价升高，表现出还原性。常温下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，具有良好的抗腐蚀性(常温下，遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象)。(注：钝化是化学变化) 3. 注：做铝的燃烧实验时，用坩锅钳夹住一小块铝箔，在酒精灯上加热至其熔化，会看到的现象是铝箔熔化，失去光泽，但熔化的铝并不滴落。原因是铝箔加热时与O2发生反应生成熔点很高的Al2O3薄膜，使内部的铝被Al2O3包裹着，所以熔化的铝不易滴下。 4．氧化铝是一种白色的粉末状固体，硬度高，熔沸点很高，是较好的耐火材料。工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝。 氧化铝既可以与酸反应又可以与强碱反应生成盐和水，属于两性氧化物。 Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O 【易错警示】 常温下，铝与浓硫酸、浓硝酸发生钝化，所以常温下可以用铝制容器盛放浓硫酸、浓硝酸。 1．氢氧化铝是一种难溶于水的白色絮状沉淀，具有很强的吸附性，常用于净水剂。氢氧化铝既可以与酸反应又可以与强碱反应生成盐和水，这样的氢氧化物称为两性氢氧化物。 氢氧化铝的有关化学反应的离子方程式： Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 2Al(OH)3Al2O3＋3H2O 2．制备氢氧化铝的方法： Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH AlO＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓ 2AlO＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO 或AlO＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO 3．明矾的净水原理 明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。明矾溶于水后电离出Al3＋，Al3＋水解生成Al(OH)3胶体，反应方程式为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋。 Al(OH)3胶体净水原理为： 氢氧化铝是一种难溶于水的白色絮状沉淀，氢氧化铝胶体具有很强的吸附性，它能凝聚水中的悬浮物并使之沉降，常用于净水。(注：物理过程) 4．“铝三角”转化关系 (1)Al3＋―→Al(OH)3：Al3＋＋3OH－(少量)===Al(OH)3↓ 或Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3＋3NH (2)Al(OH)3―→Al3＋：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O (3)Al3＋―→AlO：Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (4)AlO―→Al3＋：AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O (5)AlO―→Al(OH)3: AlO＋H＋(少量)＋H2O===Al(OH)3↓ 或2AlO＋CO2(少量)＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO AlO＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO (6)Al(OH)3―→AlO：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O 5．“铝三角”关系的应用 (1)制取Al(OH)3: Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH； AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 (2)离子共存的判断：Al3＋与OH－、AlO、CO、HCO等在溶液中不能大量共存；AlO与H＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋等在溶液中不能大量共存。 (3)分离提纯： ①利用Al能溶于强碱溶液，分离Al与其他金属的混合物。 ②利用Al2O3能与强碱溶液反应，分离Al2O3与其他金属氧化物。 ③利用Al(OH)3能与强碱溶液反应，分离Al3＋与其他金属阳离子。 6．从铝土矿制备铝的工艺流程及发生的化学反应。 (1)流程图 (2)铝的冶炼原理 ①碱溶：化学方程式Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O； 离子方程式Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O； ②酸化：化学方程式CO2(过量)＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3； 离子方程式AlO＋CO2(过量)＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO； ③灼烧：2Al(OH)3Al2O3＋3H2O； ④电解：2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑。 【易错警示】 1．向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，先产生白色沉淀，后沉淀溶解。向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液，开始无明显现象，后产生沉淀，沉淀不溶解。 2．制取氢氧化铝，一般不用强酸或强碱，因为强酸、强碱能溶解生成的氢氧化铝，而又无法控制酸碱的用量