铝及其化合物1

1、铝及其化合物铝及其化合物 临朐中学临朐中学 姬忠香姬忠香预习学案存在的问题1、不按要求答题：（1）离子方程式写成化学方程式（2）答案不写在规定的位置（3）改换答案改进：细心审题、规范作答2、化学方程式书写错误： （1） 如：Al+4OH-=Al(OH)4- （2） 工业制铝的反应：Al2O3+3H2=2Al+3H2O Al2O3+3CO=2Al+3CO2 （3）铝、氧化铝与强碱反应的系数错改进：正确理解、扎实掌握高温高温对方程式的理解:2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2还原性强弱：AlCOH2活泼金属的冶炼只能用电解法的： K、Ca、Na、Mg、Al6e-【复习目标复习

2、目标】1.根据铝与镁的性质差异，设计实验探究镁铝合根据铝与镁的性质差异，设计实验探究镁铝合金各成分质量分数测定的方法，提高利用化学金各成分质量分数测定的方法，提高利用化学知识解决化学问题的能力。知识解决化学问题的能力。2.通过对提纯氧化铝工艺流程的设计，熟练掌握通过对提纯氧化铝工艺流程的设计，熟练掌握铝及其化合物的相互转化关系，初步掌握工艺铝及其化合物的相互转化关系，初步掌握工艺流程题的解题思路。流程题的解题思路。【探究一探究一】镁铝合金各成分质量分数测定的方法镁铝合金各成分质量分数测定的方法【合作探究合作探究】现有一块已知质量的含镁现有一块已知质量的含镁3% 5%的铝镁合金（不含其它元素），

3、请同学们的铝镁合金（不含其它元素），请同学们设计不同的实验方案测出镁的质量分数。设计不同的实验方案测出镁的质量分数。 实验设计实验设计1：镁铝合金：镁铝合金 溶液溶液 过滤，测定沉淀的质量过滤，测定沉淀的质量 实验设计实验设计2：铝镁合金：铝镁合金 测定剩测定剩余固体质量余固体质量 实验设计实验设计3：铝镁合金：铝镁合金 测定生成气体测定生成气体的体积的体积(标准状况标准状况)NaOH 溶液溶液盐酸盐酸过量过量NaOH 溶液溶液盐酸盐酸【应用应用】1 1、（、（1 1）写出实验设计）写出实验设计3 3方案中有关元素铝的离子反应方程式方案中有关元素铝的离子反应方程式 （2 2） 若按实验设计若按

4、实验设计3 3进行实验，将进行实验，将m gm g镁铝合金，溶于过量镁铝合金，溶于过量盐酸中，再加入过量的盐酸中，再加入过量的NaOHNaOH溶液，可得到白色沉淀，该沉溶液，可得到白色沉淀，该沉淀物质是淀物质是 （填化学式）；将此沉淀洗净、干（填化学式）；将此沉淀洗净、干燥后，称得质量为燥后，称得质量为w gw g。求合金中镁的质量分。求合金中镁的质量分数数 . .2 2、若按实验设计、若按实验设计2 2进行实验，称取进行实验，称取5.4g5.4g镁铝合金粉末样品，镁铝合金粉末样品，投入投入Vml2.0molL-1NaOHVml2.0molL-1NaOH溶液中，充分反应。溶液中，充分反应。Na

5、OHNaOH溶液的溶液的体积体积V .V .实验过程中，若未洗涤过滤所得的不实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得镁的质量分数将溶物，则测得镁的质量分数将 ( (填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“不受影响不受影响”) )2Al+6H+=2Al3+3H2Al3+ 4OH-= Al（OH）4-Mg(OH)297偏大偏大3、若按实验设计、若按实验设计1进行实验，实验装置如图所示，进行实验，实验装置如图所示，（1）某同学提出该实验装置不够完善，应在）某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添之间添加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是加一个干燥、除酸雾的装置。你的意见是 （填（填“需要需要”

6、或或“不需要不需要”）（2）为使测定结果尽可能精确，试验中应注意的问题是）为使测定结果尽可能精确，试验中应注意的问题是(写出两点写出两点) 不需要不需要检查装置的气密性检查装置的气密性调整量气管调整量气管C的高度，使的高度，使C中液面与中液面与B中液面相平中液面相平测气体体积需注意的事项1、装置气密性良好、装置气密性良好2、待冷却至室温才开始读数、待冷却至室温才开始读数3、读数前使量气管左右液面相平、读数前使量气管左右液面相平4、眼睛视线与液面最低处相平、眼睛视线与液面最低处相平5、反应物要完全反应、反应物要完全反应 制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐制备反应会因盐酸浓度下降

7、而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案探究小组同学提出下列实验方案: 与足量与足量Al片反应片反应,测量生成的测量生成的H2体积装置如图所示体积装置如图所示(夹持器具已略去夹持器具已略去)。()使使Y形管中的残余清液与铝片反应的正确形管中的残余清液与铝片反应的正确 操作是操作是 将将 转移到转移到 中。中。 ()反应完毕反应完毕,每间隔每间隔1分钟读取气体体积分钟读取气体体积,气体体积逐次减小气体体积逐次减小,直直至不变。气至不变。气 体体 体体 积积 逐逐 次次 减小减小 的的 原原 因因 (排除仪器和实验操作的影响因素）。排除仪器和实验操作的影响因素）。

8、 足量铝片足量铝片残余清液残余清液装置内气体装置内气体未恢复至室温未恢复至室温4、另一同学又提出实验方案、另一同学又提出实验方案: 称量称量x g铝镁合金粉末铝镁合金粉末,放在如放在如下图所示装置的惰性电热板上下图所示装置的惰性电热板上,通电使其充分灼烧。通电使其充分灼烧。 (1)欲计算欲计算Mg的质量分数的质量分数,该实验中还需测定的数据是该实验中还需测定的数据是 。 (2)若用空气代替若用空气代替O2进行实验进行实验,对测定结果是否有影响对测定结果是否有影响? (填填“是是”或或“否否”)。 灼烧后固体的质量灼烧后固体的质量是是解析： 利用合金与充分O2反应后增加的质量和合金反应前的质量可

9、以推算出Mg、Al各自的质量。如果用空气代替O2,空气中N2、CO2会与Mg反应： N2+3Mg=Mg3N2 CO2+2Mg=2MgO+C 对实验造成影响。【探究探究 二二】 氧化铝、氢氧化铝的两性氧化铝、氢氧化铝的两性【思考交流思考交流】如何从铝土矿如何从铝土矿(主要成分为主要成分为Al2O3，还，还含有含有Fe2O3、SiO2)提取氧化铝提取氧化铝? 供选用的试剂有：盐酸、供选用的试剂有：盐酸、CO2、氢氧化钠溶液、氢氧化钠溶液、氨水（注意每种试剂不能重复使用）氨水（注意每种试剂不能重复使用） Al2O3Fe2O3SiO2过量过量盐酸盐酸过滤过滤滤渣滤渣 SiO2AlCl3FeCl3HCl

10、溶液溶液过量过量NaOH溶液溶液过滤过滤滤渣滤渣Fe(OH)3NaAl(OH)4 NaClNaOH溶液溶液过量过量CO2过滤过滤Al2O3酸溶法：酸溶法：滤液滤液Al(OH)3Al2O3Fe2O3SiO2过量过量NaOHNaOH 溶液溶液过滤过滤滤渣滤渣Fe2O3NaAl(OH)4Na2SiO3NaOH溶液溶液过量过量盐酸盐酸过滤过滤过量过量氨水氨水过滤过滤滤渣滤渣H2SiO3 Al2O3碱溶法：碱溶法：Al(OH)3AlCl3NaClHCl溶液溶液滤液滤液从铝土矿中提取氧化铝的工艺流程从铝土矿中提取氧化铝的工艺流程 溶解氧化铝溶解氧化铝 生成氢氧化铝生成氢氧化铝 得到高纯度氧化铝得到高纯度氧

11、化铝 除去不溶杂质除去不溶杂质 分离出氢氧化铝分离出氢氧化铝【应用应用】 铝是一种应用广泛的金属铝是一种应用广泛的金属,工业上用工业上用Al2O3和冰晶石和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是混合熔融电解制得。铝土矿的主要成分是Al2O3和和SiO2等。从铝土矿中提炼等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下的流程如下:(1)写出反应写出反应1的化学方程式的化学方程式 。(2)滤液滤液中加入中加入CaO生成的沉淀是生成的沉淀是, 反应反应2的离子方的离子方程式为：程式为： (3)电解制铝的化学方程式是电解制铝的化学方程式是 , 以石墨为电极以石墨为电极,阳极产生的混合气体的

12、成分是阳极产生的混合气体的成分是 。 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O 2NaOH+Al2O3+3H2O=2NaAl(OH)4 CaSiO3 O2、CO2(CO)Al(OH）4-+CO2=Al(OH)3+HCO3- 2Al2O3 4Al+3O2 通电通电(4)由滤渣由滤渣Fe2O3、Al2O3制取制取Al2(SO4)318H2O,探究小组设计了三探究小组设计了三种方案种方案:甲甲:滤渣滤渣 酸浸液酸浸液 Al2(SO4)318H2O乙乙:滤渣滤渣 酸浸液酸浸液 滤液滤液 Al2(SO4)318H2O丙丙:滤渣滤渣 滤液滤液 溶液溶液 Al2(SO4)318H2O上述三种方案中上述三

13、种方案中,方案不可行方案不可行,原因是原因是 ;从原子利用率角度考虑从原子利用率角度考虑, 方案更合理。方案更合理。 甲甲 所得产品中含有所得产品中含有乙乙H2SO4蒸发、冷却、结晶、过滤蒸发、冷却、结晶、过滤H2SO4适量铝粉适量铝粉过滤过滤蒸发、冷却、结晶、过滤蒸发、冷却、结晶、过滤NaOH溶液溶液过滤过滤H2SO4蒸发、冷却、结晶、过滤蒸发、冷却、结晶、过滤Fe2(SO4)3杂质杂质 1.无水无水AlCl3(183 升华升华)遇潮湿空气即产生大量白雾遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可实验室可用下列装置制备。用下列装置制备。F中试剂的作用是中试剂的作用是 ,用一件仪器填装适用一件仪器填装适当试剂后也可起到当试剂后也可起到F和和G的作用的作用,所装填的试剂为所装填的试剂为 。 A、D两处酒精灯的点燃顺序：先两处酒精灯的点燃顺序：先 后后 防止水蒸气进入防止水蒸气进入E 碱石灰碱石灰 AD【随堂检测随堂检测】2、对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使、对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：用寿命。以下为铝材表面处理的一种方法：（1）碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化）碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是膜，碱洗时常有气泡冒出，其原因是