专题3 从矿物到基础材料 化学1 从铝土矿到铝合金 2013年学业水平考试复习.

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1 专题3 从矿物到基础材料 化学1 从铝土矿到铝合金 2013年学业水平考试复习

2 《学业水平考试标准》的要求 考试要求 知识条目 c（应用） ④两性氧化物、两性氢氧化物的概念，Al2O3、Al(OH)3的重要性质
b（理解） ③铝的重要性质（与酸、碱的反应，铝热反应，钝化现象） ②从铝土矿中获得铝的方法 a（识记） ①地壳中铝的含量及存在形式 6．从铝土矿到铝合金 专题 三、从矿物到基础材料

3 铝7.73% 走进自然社会 氧 49.13% 硅 26.30% 2Al2O3 4Al＋3O2↑ 材料一 ——铝的趣史 铁钙钠钾镁
在国宴上，拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具， 而大臣们使用的是银制餐具。 伊丽莎白女王有一顶铝帽子，只有在十分重大的场合才戴。 门捷列夫创建了元素周期表，受到英国皇家学会的表彰， 奖品是一只铝制奖杯。 氧 49.13% 铁钙钠钾镁 14.55% 硅 26.30% 铝7.73% 材料二——自然界中的铝 铝元素是地壳中含量最多的金属 问题：这些材料说明什么？ 1.铝以化合态存在 2.单质很难获得. 2Al2O Al＋3O2↑ 熔融通电 冰晶石

4 走进生产技术 少量：Fe2O3、SiO2等杂质 提问：将铝土矿直接高温熔融通电制得铝存在哪些不足？
铝土矿的成分： 主要成分：Al2O3 少量：Fe2O3、SiO2等杂质 提问：将铝土矿直接高温熔融通电制得铝存在哪些不足？ 要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的氧化铝 较纯的Al2O3 铝土矿 铝 电解 提纯

5 走进生产技术 从铝土矿（主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质）中提取氧化铝的过程通常有两种工艺．【提示：少量的SiO2与NaOH溶液反应后生成的Na2SiO3与NaOH溶液和Al2O3进一步反应，生成硅铝酸盐沉淀（Na2Al2Si2O8）】。 硅铝酸盐沉淀 和Fe2O3 流程甲 过量烧碱 滤液 D ( ) ① 滤液 A ( ) NaHCO3 通入过量的CO2 NaAlO2 ④ 沉淀 C ( ) 铝土矿 灼烧 Al(OH)3↓ 氧化铝 滤液FeCl3 和 B ( ) 过量 烧碱 ② Fe(OH)3 流程乙 灼烧 沉淀 C ( ) 过量盐酸 AlCl3 通入过 量的CO2 Al(OH)3↓ ③ 滤液 A ( ) NaAlO2 滤液 D ( ) SiO2 NaHCO3 问题1：请写出用字母代表的各种物质的化学式 问题2：请写出①、②、③、④中涉及的化学方程式

6 走进生产技术 ① ④ ② ③ ③ ① Al2O3+ 2NaOH＝ 2NaAlO2+ H2O
硅铝酸盐沉淀 和Fe2O3 过量烧碱 滤液 D ( ) 流程甲 ① 滤液 A ( ) NaHCO3 通入过量的CO2 NaAlO2 ④ 沉淀 C ( ) 铝土矿 灼烧 Al(OH)3↓ 氧化铝 滤液FeCl3 和 B ( ) 过量 烧碱 ② Fe(OH)3 流程乙 灼烧 沉淀 C ( ) 过量盐酸 AlCl3 ③ 通入过 量的CO2 Al(OH)3↓ 滤液 A ( ) NaAlO2 滤液 D ( ) SiO2 NaHCO3 问题2：请写出①、②、③、④中涉及的化学方程式 ① Al2O3+ 2NaOH＝ 2NaAlO2+ H2O ② Al2O3+ 6HCl＝2AlCl3+3H2O ③ AlCl3+4NaOH = NaAlO2+3NaCl +2H2O AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 ↓+3 NaCl Al(OH)3＋NaOH = NaAlO2 ＋2H2O ④ NaAlO2 ＋2H2O＋CO2 = Al(OH)3 ↓＋ NaHCO3

7 走进生产技术 ① ④ ② ③ ① Al2O3+ 2NaOH＝ 2NaAlO2+ H2O ② Al2O3+ 6HCl＝2AlCl3+3H2O
硅铝酸盐沉淀 和Fe2O3 过量烧碱 滤液 D ( ) 流程甲 ① 滤液 A ( ) 通入过量的CO2 NaHCO3 NaAlO2 ④ 沉淀 C ( ) 铝土矿 灼烧 Al(OH)3↓ 氧化铝 滤液FeCl3 和 B ( ) 过量 烧碱 ② Fe(OH)3 流程乙 灼烧 沉淀 C ( ) 过量盐酸 AlCl3 ③ 通入过 量的CO2 Al(OH)3↓ 滤液 A ( ) NaAlO2 滤液 D ( ) SiO2 NaHCO3 问题2：请写出①、②、③、④中涉及的化学方程式 Al2O3是 两性氧化物 ① Al2O3+ 2NaOH＝ 2NaAlO2+ H2O ② Al2O3+ 6HCl＝2AlCl3+3H2O ——既能与酸反应又能与碱反应生成盐和水的化合物

8 走进生产技术 ① ④ ② ③ ③ ——既能与酸反应又能与碱反应 硅铝酸盐沉淀 和Fe2O3 过量烧碱 滤液 D 流程甲 ( ) NaHCO3
( ) 流程甲 ① NaHCO3 滤液 A ( ) 通入过量的CO2 NaAlO2 ④ 沉淀 C ( ) 铝土矿 灼烧 Al(OH)3↓ 氧化铝 滤FeCl3 和 B ( ) 过量 烧碱 ② Fe(OH)3 流程乙 灼烧 沉淀 C ( ) 过量盐酸 AlCl3 通入过 量的CO2 Al(OH)3↓ ③ 滤液 A ( ) NaAlO2 滤液 D ( ) SiO2 NaHCO3 问题2：请写出①、②、③、④中涉及的化学方程式 ③ AlCl3+4NaOH = NaAlO2+3NaCl +2H2O AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 ↓+3 NaCl Al(OH)3＋NaOH = NaAlO2 ＋2H2O Al(OH)3是两性氢氧化物 Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O ——既能与酸反应又能与碱反应 生成盐和水的化合物

9 走进生产技术 ① ④ ② ③ Al2O3、 Al(OH)3是只能与强酸强碱溶液反应的两性化合物 问题4：提纯Al2O3采用甲流程还是乙流程？
硅铝酸盐沉淀 和Fe2O3 流程甲 过量烧碱 滤液 D ( ) ① 滤液 A ( ) NaHCO3 通入过量的CO2 NaAlO2 ④ 沉淀 C ( ) 铝土矿 灼烧 Al(OH)3↓ 氧化铝 滤液FeCl3 和 B ( ) 过量 烧碱 ② Fe(OH)3 流程乙 灼烧 沉淀 C ( ) 过量盐酸 AlCl3 ③ 通入过 量的CO2 Al(OH)3↓ 滤液 A ( ) NaAlO2 滤液 D ( ) SiO2 NaHCO3 问题3：步骤④中，要获得Al(OH)3 ，能否把过量的CO2改为过量的盐酸？ ④ NaAlO2+2H2O+CO2 = Al(OH)3 ↓＋NaHCO3 NaAlO2＋HCl＋H2O= Al(OH)3 ↓＋ NaCl Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O Al2O3、 Al(OH)3是只能与强酸强碱溶液反应的两性化合物 问题4：提纯Al2O3采用甲流程还是乙流程？ 碱溶法

10 走进生产技术 ——从铝土矿制备铝的工艺流程图 NaOH溶液 溶解 铝土矿 主要成分Al2O3 过滤 过量 二氧化碳 NaAlO2溶液 过滤
Al(OH)3 灼烧 同学们觉得偏铝酸钠是通过什么反应产生的呢？ 表扬 降低Al2O3 熔沸点 冰晶石 Al2O3 熔融 电解 Al 10

11 ——铝 走进物质性质 “嫦娥一号”上首次使用的铝锂合金 月球车上 　　泡沫铝防护服 火箭的铝合金材料

12 走进物质性质 ——铝 (00改编）常温下不能与铝反应的物质是： A.氧化铁 B.烧碱溶液 C.硫酸铜溶液 D.稀盐酸 E.氧气
4Al ＋ 3O2 = 2Al2O3 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 ↑ 连接铁轨 导热 密度小 硬度大 常温下与浓硫酸发生钝化 2Al＋2NaOH＋2H2O = 2NaAlO2＋3H2 ↑ 铝槽车 铝只能与强碱反应 2Al＋Fe2O3 = Al2O3＋2Fe 高温 炊具 铝热反应 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 延展 密度小 硬度大

13 走进知识系统 ——铝及其化合物之间的相互转化关系 ③H+ ⑤ ⑥ ⑦ NaAlO2＋HCl＋H2O= Al(OH)3 ↓＋ NaCl ⑨
④AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2 +3 NaCl+2H2O ⑤ H+过量 AlO2— Al３＋ AlCl3 + 3NaOH = Al(OH)3 ↓+3 NaCl 酸性条件 下存在 Al(OH)3＋NaOH = NaAlO2 ＋2H2O 碱性条件下存在 ④ OH-过量 NH3.H2O 或少量OH- ②CO2或者 少量H+ ⑧ 10 ⑥ H＋ ⑤NaAlO2 +4HCl=AlCl3＋2H2O＋NaCl ⑦ OH- H＋ NaAlO2＋HCl＋H2O= Al(OH)3 ↓＋ NaCl Al(OH)3＋3HCl＝AlCl3＋3H2O OH- Al(OH)3 11 ⑨ 电解 Al Fe2O3 或O2 12

14 走进知识系统 复习元素化合物知识尝试 构建物质转化关系图 ！ ——铝及其化合物之间的相互转化关系 ③H+ ⑤ ⑥ ⑦ ⑨ 电解 Al2O3
① OH- 复习元素化合物知识尝试 构建物质转化关系图 ！ 《学业水平考试标准》的要求 ③H+ 从铝土矿中获得铝的方法 ⑤ H+过量 AlO2— Al３＋ 碱性条件存在 ④ OH-过量 酸性条件存在 铝的重要性质（与酸、碱的反应， 铝热反应，钝化现象） NH3.H2O 或OH- ②CO2或者 少量H+ ⑧ 10 ⑥ H＋ 两性氧化物、两性氢氧化物的概念， Al2O3、Al(OH)3的重要性质 ⑦ OH- H＋ OH- Al(OH)3 11 ⑨ 电解 Al 12 Fe2O3 或O2

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16 考点磨砺 A B C D 往1L1mol/L AlCl3溶液中慢慢滴加某浓度NaOH溶液， 所得沉淀的物质的量与NaOH溶液体积之间的关系：

17 那些年 那些题 （97）为使Al2(SO4)3溶液中的Al3+全部转化为 Al(OH)3沉淀，最好加入( )
A.氢氧化钠溶液 B.氯化钡溶液 C.澄清石灰水 D.氨水

18 那些年 那些题 考点磨砺 （01）铝不易被腐蚀，其主要原因是因为： A.是一种轻金属 B.金属活动性比镁弱
C.具有高熔点 D.易形成致密的氧化物薄膜 （03）下列有关厨房铝制品的使用与洗涤合理的是： A.盛放食醋 B.烧煮开水 C.用金属丝擦表面的污垢 D.用碱水洗涤 考点磨砺 加入铝粉能产生氢气的溶液中，一定能大量存在的离子是 A.K+、CO32-、Na+、Cl- B.NH4+、 Na+ 、 ClO-、Cl- C.Mg2+、 Cl-、Fe2+、SO42- D.K+、SO42-、Na+、Cl- 溶液中可能含有 OH-、H+

19 考点磨砺 Al(OH)3通常是中和胃酸类胃药的主要成分。实验室制备Al(OH)3的方案有多种。现提供Al片、NaOH溶液、稀盐酸三种药品，设计可以获得Al(OH)3的实验方案，写出流程： __________________________________ _________________________________ 方案一 Al先与NaOH溶液反应，再加入适量的稀盐酸 2Al＋2OH-＋2H2O = 2AlO-2＋3H2 ↑ AlO-2＋H+＋H2O= Al(OH)3 ↓ 方案二 Al先与稀盐酸反应，再加入适量的NaOH溶液 2Al+6H+=2Al3++3H2 ↑ Al3++ 3OH- = Al(OH)3 ↓

20 他山之石 (09 江苏改编）明矾[KAl(SO4)2·12H2O] 溶液中，当加入等体积0.4mol/L KOH溶液时，生成的沉淀恰好完全溶解。则反应后溶液中K+的浓度约为 A. 0.1mol/L B．0.25mol/L C．0.45mol/L D．0.9mol/L 考点磨砺 向含有0.05mol的AlCl3溶液中加入某浓度的 NaOH溶液，得到0.02molAl(OH)3沉淀。则此时 NaOH溶液所含的物质的量是 0.06mol(不足) 或 0.18mol(过量)

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22 ① ④ ② ③ 硅铝酸盐沉淀和Fe2O3 过量烧碱 滤液 D 流程甲 滤液 A ( ) 沉淀 C ( ) 灼烧 氧化铝 Fe(OH)3
铝土矿 过量烧碱 滤液 A ( ) 硅铝酸盐沉淀和Fe2O3 通入过量的CO2 沉淀 C ( ) 滤液 D SiO2 滤液FeCl3 和 B ( ) Fe(OH)3 ( ) 过量盐酸 通入过 量的CO2 氧化铝 灼烧 过量 烧碱 流程甲 流程乙 ① ② ③ ④

23 AlO2- Al(OH)3 Al Al2O3 ③HCl Al3+ ⑥( ) ①NaOH ⑤（ ) ④ NaOH过量 ②CO2或者 ⑧（ )
⑦( ) ⑥( ) ②CO2或者 少量HCl ③HCl ①NaOH ④ NaOH过量 ⑤（ ) ⑨（ ) ⑧（ ) （ ) （ ) 11 12 10