其次课时 从铝土矿中提取铝 从铝土矿中提取铝 铝的存在 含量：铝元素是地壳中含量最多的金属元素。 3存在：地壳中铝以化合态存在于铝土矿中，铝土矿的主要成分是Al2O 。 3 从铝土矿制备铝的工艺流程(1)流程图 反应原理 2①碱溶：化学方程式：Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O； 离子方程式：Al2O3＋2OH－===2AlO－＋H2O； 2 2②酸化：化学方程式：CO2(过量)＋NaAlO 2 ＋2H O===Al(OH) ↓＋NaHCO ； 233离子方程式：AlO－＋CO (过量)＋2H O===Al(OH) ↓ 2 3 3 2 2 2 3 3＋HCO－； 3 ③灼烧：2Al(OH) △,Al O ＋3H O； 3 2 3 2 2④电解：2Al2O3 通电,4Al＋3O ↑。 2 电解氧化铝时冰晶石的效果 因为氧化铝的熔点很高，直接加热使其熔化需求耗费很大的能量。在实践生产中，向氧 化铝中添加冰晶石(Na3AlF6)，使氧化铝熔融温度下降，然后减少了锻炼过程中的能量耗费。 从铝土矿制备铝所触及的以下有关反应中，归于氧化恢复反应的是( ) A．铝土矿溶于NaOH 溶液中 B．NaAlO2 溶液的酸化C．灼烧氢氧化铝固体 D．电解熔融的氧化铝 解析：选 D 从铝土矿制备铝所触及的反应中，只要电解熔融的氧化铝触及元素化合价的改变，2Al2O3(熔融)通电,4Al＋3O2↑，归于氧化恢复反应。 铝土矿的主要成分是 Al2O3，还含有少数杂质，以下操作：①加 NaOH 溶液溶 2 2 3解；②通入过量的CO ；③过滤；④加盐酸酸化；⑤灼烧。要得到高纯度的Al O ，上述操作的正确顺次是 2 2 3 A．①②③⑤ C．①③④③⑤ B．①③②③⑤ D．①④③⑤ 2解析：选 B 将铝土矿用 NaOH 溶液溶解后过滤，意图是除掉不与 NaOH 溶液反应的矿渣，并使 Al2O3 变成 AlO－。用 CO2 酸化是因为 Al(OH)3 溶于强酸，假定参与盐酸，则盐酸 2 的量难以掌握，应选B。 从铝土矿(主要成分Al 从铝土矿(主要成分Al2O ，含 Fe O 、SiO 杂质)中提取Al O 两个流程： 3 2 3 2 2 3 有关氢氧化铝的图画剖析图画类型 有关氢氧化铝的图画剖析 向含 1 mol AlCl3 的溶液中参与氨水至过量 ①实验现象：立刻发生白色沉积，且沉积不溶于过量氨水。 ②反应原理：Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH) ↓＋3NH＋ 3 4 n? ?n?NH3·H2 n? ? ③数量联系： ＝3 时，生成沉积的量最多。 Al3＋ 向含 1 mol AlCl3 的溶液中参与氢氧化钠溶液至过量 ①实验现象：立刻发生白色沉积且沉积量逐渐增多，达最大量后，跟着 NaOH 溶液的参与沉积量又逐渐减少，直至消逝。 3②反应原理：OA 段：Al3＋＋3OH－===Al(OH) ↓ 3 AB 段：Al(OH) ＋OH－===AlO－＋2H O 3 2 2 ③数量联系：OA 段耗费的NaOH 与 AB 段耗费的NaOH 的物质的量之比为 3∶1。 向含 1 mol NaAlO2 的溶液中通入CO2 至过量 ①实验现象：立刻发生白色沉积，且沉积不溶解。 ②反应原理： OA 段：AlO－＋3H O＋CO ===2Al(OH) ↓＋CO2－ 2 2 2 3 3 AB 段：CO2－＋H O＋CO ===2HCO－ 3 2 2 3 ③数量联系： 2n?CO ③数量联系： 2 n? 2 n? 2AlO ? － 2 向含 1 mol NaAlO2 的溶液中参与盐酸至过量 ①实验现象：立刻发生白色沉积且沉积量逐渐增多，达最大量后，跟着盐酸的参与沉积量又逐渐减少，直至消逝。 ②反应原理：OA 段：AlO－＋H＋＋H O===Al(OH) ↓ 2 2 3 3 2AB 段：Al(OH) ＋3H＋===Al3＋＋3H 3 2 ③数量联系：OA 段耗费的HCl 与 AB 段耗费HCl 的物质的量之比为 1∶3。 2向含 MgCl 、AlCl3 2 各 1 mol 的混合溶液中参与氢氧化钠溶液至过量。 ①实验现象：立刻发生白色沉积，且沉积量逐渐增多，达最大量后，跟着 NaOH 溶液的参与沉积量部分溶解，但不彻底消逝。 3②反应原理：OA 段：Al3＋＋3OH－===Al(OH) ↓， 3 2Mg2＋＋2OH－===Mg(OH) ↓； 2 AB 段：Al(OH) ＋OH－===AlO－＋2H O 3 2 2 ③数量联系：AB 段耗费的NaOH 的物质的量即为混合液中Al3＋的物质的量。 反应过程中铝元素存在的方式剖析 向 1 L 1 mol·L－1 的 AlCl3 溶液中滴加NaOH 溶液 向 1 L 1 mol·L－1 的 NaAlO2 溶液中滴加稀盐酸 将 NaOH 溶液逐滴参与到用盐酸酸化的 AlCl3 溶液中，假定用 y 轴表明 Al(OH)3 沉积的量，x 轴表明NaOH 溶液的体积，以下图画正确的选项是( ) 解析：选 D 当溶液中有 H＋、Al3＋时，参与的OH－先与 H＋反应，后与 Al3＋反应：H＋ 3＋OH－===H2O，Al3＋＋3OH－===Al(OH) ↓， 故最初参与 NaOH 溶液时，无沉积发生，跟着 NaOH 量的添加，沉积的量也逐渐添加，当NaOH 溶液参与到必定量时，沉积量抵达最 3 大值，再参与NaOH 溶液，沉积最初溶解：Al(OH) ＋OH－===AlO－＋2H O。构成沉积与溶 3 2 2 解沉积所需NaOH 溶液的体积比为 3∶1。综上所述，D 项的图画契合题意。 向 Al2(SO4)3 和 MgSO4 的混合溶液中滴加 NaOH 溶液，生成沉积的量与滴入 NaOH 溶液的体积联系如下图，则原混合溶液中Al2(SO4)3 与MgSO4 的物质的量浓度之比为( ) A．6∶1 B．3∶1 C．2∶1 D．1∶2 解析：选 D 由 50→60 mL 可知 10 mL NaOH 溶液刚好溶解了Al(OH)3，故发生这些 Al(OH)3 需 30 mL NaOH，则在参与的 50 mL NaOH 溶液中有 20 mL 与 Mg2＋反应，所以 n(Al3 ＋)∶n(Mg2＋)＝1∶1，则Al2(SO4)3 和MgSO4 的物质的量浓度之比为 1∶2。 [三级练习·节节过关] 工业上用电解熔融氧化铝的办法锻炼铝，而不必恢复剂恢复氧化铝的办法锻炼铝， 以下说法正确的选项是( ) A．氧化铝中的铝元素为＋3 价，只要恢复性，没有氧化性B．参与冰晶石下降氧化铝的熔点，在熔融状态下易被恢复C．铝单质的恢复性强，较难用恢复剂恢复氧化铝得到铝D．铝离子的氧化性强，较难用恢复剂恢复氧化铝得到铝 解析：选 C 氧化铝中铝元素为＋3 价，是其最高价，故只要氧化性，无恢复性，但 Al3＋氧化性较弱，较难用恢复剂恢复氧化铝得到铝。 在 H2SO4 酸化过的 Al2(SO4)3 溶液中滴加 NaOH 溶液，生成沉积 W(g)与所加 NaOH 溶液体积 V 的联系如图，其间正确的选项是( ) 3.将必定量的镁铝合金放入必定量的盐酸中，合金刚好悉数溶解，向所得溶液中滴加必定浓度的NaOH 溶液，参与NaOH 溶液的体积(V)与沉积质量 (m)的联系如下图。以下说法正确的选项是()解析：选 D NaOH 溶液先与H2SO4 反应，没有沉积生成，然后 NaOH 溶液再与Al2(SO4)3 3.将必定量的镁铝合金放入必定量的盐酸中，合金刚好悉数溶 解，向所得溶液中滴加必定浓度的NaOH 溶液，参与NaOH 溶液的体积(V)与沉积质量 (m)的联系如下图。以下说法正确的选项是 ( ) ①A 点的沉积是 Mg(OH)2 、Al(OH)3 ②B 点的沉积是 Mg(OH) 、Al(OH) ③A 点的沉积是Al(OH) ④B 点的沉积是Mg(OH) 2 3 ①② C．③④ 3 2 ②③ D．①④ 解析：选 D A 点发生沉积的质量最大，即 A 的沉积是Mg(OH) 、Al(OH) 。Mg2＋＋2OH 2 3 －===Mg(OH) ↓，Al3＋＋3OH－===Al(OH) ↓，之后再参与 NaOH 溶液，Al(OH) 溶解，Al(OH) 2 3 3 3 ＋OH－===AlO－＋2H O，至 B 点时Al(OH) 溶解彻底，只剩下Mg(OH) 。 2 2

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