工业冶炼铝的流程

地壳中含量最多的金属元素是 你知道吗 铝 一 铝的存在 铝元素在自然界以化合态形式存在铝土矿 主要成分为Al2O3 还有少量的Fe2O3 SiO2等杂质 是铝元素在地壳中的主要存在形式之一 铝元素占地壳总量的7 73 是地壳中含量最多的金属元素 铁钙钠钾镁14 55 铝7 73 硅26 氧49 13 全铝车身一直是奥迪最引以为傲的造车技术之一 硬铝的重量不到同体积钢的三分之一 且全铝车身的硬度 强度 耐久度都远高于钢制车身 列举你所熟悉的铝制品 交流与讨论 在19世纪 法兰西第二共和国总统拿破仑三世 珍藏着一套铝制的餐具 平时舍不得用 直到国宴时才拿出来炫耀一番 以体现王者气派 1855年 在巴黎万国博览会上 展出了一小块铝 标签上写道 来自黏土的白银 这一小块铝与当时最珍贵的珠宝并排陈列展出 1889年 伦敦化学会把铝合金制的花瓶和杯子作为贵重的奖品赠给著名化学家门捷列夫 以表彰他不朽的业绩 铝的趣史 铝的冶炼史 1885年 在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的顶帽也是用金属铝制造的 因为在19世纪 铝是一种珍贵的金属 人们最初得到的铝粒如同珍宝 它的价格同黄金相当 因为从铝矿石中把铝提炼出来 是极其困难的 1884年 在美国奥伯林学院化学系 有一位叫做查尔斯 马丁 霍尔的青年学生 当时他只有二十一岁 一次 他听一位教授说 不管谁能发明一种低成本的炼铝法 都会出人头地 这使霍尔意识到只有探索廉价的炼铝方法 才能使铝被普遍应用 霍尔采用瓷坩埚 碳棒 阳极 和自制电池 对氧化铝 即精制的氧化铝矿进行电解 1886年2月的一天 他终于看到小球状的铝聚集在阴极上 霍尔此时异常激动 带着他第一次获得的一把金属铝球去见他的教授 后来 这些铝球竟成为 王冠宝石 至今仍珍存在美国制铝公司的陈列厅中 廉价炼铝方法的发明 使铝这种在地壳中含量约占8 的元素 从此成了为人类提供多方面重要用途的材料 而发明家霍尔 当时还不满23周岁 铝元素在地壳中的主要存在于矿中 其主要成分是 还含有少量的 基础知识 Al2O3 铝土 Fe2O3 SiO2 铝土矿 若给你一块铝矿石 要想从中提取铝 你首先要对这块矿石做哪些处理 交流与讨论 工业冶炼铝的流程 问题一 NaOH溶解铝土矿后 滤液中的主要成分是什么 1 溶解 Al2O3 2NaOH 2NaAlO2 H2O 2 过滤 除去Fe2O3 SiO2杂质 3 酸化 通入过量的CO2气体 问题二 把滤液酸化的作用是什么 NaAlO2 CO2 2H2O Al OH 3 NaHCO3 4 过滤 得到Al OH 3固体 5 灼烧 2Al OH 3 Al2O3 3H2O 6 电解 2Al2O3 4Al 3O2 通电 碳酸酸性很弱 所以Al OH 3不会溶解 但会溶于强酸 所以不能用盐酸等强酸酸化 思考 我们在酸化的时候用到的是CO2气体 那么可不可以用HCl呢 两性氧化物 既能和酸 又能和碱反应的氧化物 代表 Al2O3 再生铝又称二次铝 是目前废物界最有价值的材料 现在世界每年从废铝回收的铝量约为400万吨 相当于每年铝产量的25 左右 与以铝土矿为起点相比 生产1吨再生铝合金能耗仅为新铝的2 6 并节省10 5吨水 少用固体材料11吨 比电解铝时少排放CO291 少处理废液 废渣1 9吨 铝的再生 新世纪材料的亮点 1 从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中 属于氧化还原反应的是 A 铝土矿溶于NaOH溶液中B 偏铝酸钠溶液的酸化C 灼烧氢氧化铝固体D 电解熔融的氧化铝 D 练一练 2 下列既能与酸反应 又能与碱反应的氧化物是 A NaHCO3B Al2O3C CuOD CO2 B 练一练 巩固与练习 3 下列有关铝土矿中提炼铝的说法不正确的是 A 铝土矿中的铝元素是以化合态存在的 需用化学方法把铝元素变成游离态B 提炼过程中 先将铝土矿净化提取氧化铝 再进行冶炼C 可用常见的还原剂把氧化铝中的铝还原出来D 冶炼铝的方法同工业冶炼钠 镁相似 可用电解法 C 巩固与练习 4 下列属于碱性氧化物的是 属于酸性氧化物的是 属于两性氧化物的是 A CO2B Fe2O3C Al2O3D CO B A C 5 将二氧化碳通入下列溶液中 最终一定会有沉淀的是 A 氢氧化钠溶液B 澄清石灰水C 偏铝酸钠溶液D 氯化钙溶液 c 6 铝及其化合物因其有优良的性能决定了具有下列用途 制包装糖果和食品用的铝箔 制易拉罐 制电线电缆 制备牙膏皮 制炊具 铝合金门窗 制飞机构件 1 由铝的良好的延展性决定的是 2 由铝的良好的导电导热性决定的是 3 由铝的合金的密度小 强度高 抗腐蚀能力强的性质决定的是 4 铝元素在人体中积累可使人慢性中毒 在食品污染源中加以控制的是 练一练 7 电解熔融的氧化铝制取金属铝 若有0 3mol电子发生转移 则理论上能得到金属铝多少克 需氧化铝多少摩尔 分析 nAl2O3mAl0 3mol 巩固与练习 nAl2O3 0 05molmAl 2 7g 铝与人体健康 许多科学家经过研究发现 老年性痴呆症与铝有密切关系 同时还发现 铝对人体的脑 心 肝 肾功能都有损害 因此 世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制 提出成年人每