1、专题3 从矿物到基础材料,第一单元 从铝土矿到铝合金,一、铝的物理性质：,银白金属，较软。,熔点660.4，沸点2467。,密度2.7g/cm3。,有良好的延展性。,导电性很好，仅次于银、铜。,铝元素在自然界以化合态形式存在。,地壳中含量最多的金属元素是 ；,地壳里各种元素的含量图（质量分数）,Al,二、从铝土矿中提取铝,从铝土矿制备铝的工艺流程,制备铝的工艺流程涉及的步骤和反应,1、用NaOH溶液溶解铝土矿中的Al2O3。,2、NaOH溶解铝土矿后，滤液中的主要成分是过量的NaOH、NaAlO2；残渣是Fe2O3等杂质。,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,制备铝的工艺流程涉及的
2、步骤和反应,NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3,3、滤液中通入过量CO2的作用中 和多余的NaOH，和NaAlO2反应生成Al(OH)3 沉淀。,为什么不加入盐酸而选择CO2？因为Al(OH)3 可以和强酸反应，但是不能和碳酸等弱酸反应。,制备铝的工艺流程涉及的步骤和反应,4、灼烧Al(OH)3 ，生成Al2O3。,14步骤的目的是什么？为了得到高纯度的Al2O3。,制备铝的工艺流程涉及的步骤和反应,5、电解熔融Al2O3，得到单质铝。 为什么不用还原剂还原？因为氧化铝性质稳定，很难用还原剂还原。 为什么必须是熔融状态的？因为氧化铝是离子化合物，熔融状态下有自由离子产
3、生，反应才能够进行。,通电,三、氧化铝和氢氧化铝的性质,1、氧化铝是两性氧化物。与酸反应：Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O离子方程式： Al2O3+6H+=2Al3+3H2O 与碱反应：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O离子方程式：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O,2、氢氧化铝是两性氢氧化物。与盐酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3+3H2O与氢氧化钠反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,3、氢氧化铝的制备。Al(OH)3可与强酸强碱反应，但
4、不能和弱酸弱碱反应。所以实验室采用向AlCl3溶液中加入氨水来制备Al(OH)3。AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4Cl,将HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，直至过量。将NaAlO2溶液逐滴加入HCl溶液中，直至过量。将NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中，直至过量。 将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中，直至过量。,4、考察下列反应。,将HCl溶液逐滴加入NaAlO2溶液中，直至过量。现象：先产生白色胶状沉淀，当HCl过量时沉淀消失。NaAlO2+HCl+H2O= Al(OH)3+NaClAl(OH)3+3HCl= AlCl3+3H2O,离子方程式： AlO2-+
5、H+H2O= Al(OH)3Al(OH)3+3H+= Al3+3H2O,将NaAlO2溶液逐滴加入HCl溶液中，直至过量。现象：先产生沉淀，振荡后消失，当NaAlO2过量时，产生的沉淀不再消失。4HCl+NaAlO2= AlCl3+2H2O AlCl3+3NaAlO2+6H2O= 4Al(OH)3+3NaCl,离子方程式：4H+ AlO2-= Al3+2H2OAl3+3AlO2-+6H2O= 4Al(OH)3,将NaOH溶液逐滴加入到AlCl3溶液中，直至过量。现象：先产生白色胶状沉淀，当NaOH过量时，产生的沉淀消失。AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaClAl(OH)3+NaOH
6、=NaAlO2+2H2O,离子方程式：Al3+3OH-=Al(OH)3Al(OH)3+ OH-=AlO2-+2H2O,将AlCl3溶液逐滴滴入到NaOH溶液中，直至过量。现象：先产生沉淀，振荡后消失，当AlCl3过量时，产生的沉淀不再消失。Al(OH)3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O3NaAlO2+6H2O+AlCl3= 4Al(OH)3+3NaCl,离子方程式：4OH-+ Al3+= AlO2-+2H2O3AlO2-+6H2O+ Al3+= 4Al(OH)3,对四个实验的小结,1mol铝离子与3mol氢氧根反应就生成氢氧化铝；而与4mol氢氧根反应就生成偏铝酸盐。1mol偏铝酸根与1mol氢离子反应就生成氢氧化铝，而与4mol氢离子反应就生成铝盐。,谢 谢！,
