为什么冶炼镁铝能用惰性电极电解mgcl22和Al2O3

如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图:结合流程图回答下列问题:(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是________(填化学式)。煤的干馏产物__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)氧化铝熔点高达2050℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼过程中采取的措施是________________________________________________________________________。(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是__________________________________________________________。(4)工业上制取金属镁采取电解熔融MgCl2的方法,电解反应方程式为_________________,镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物?________________________________________________________________________。
(1)Al2O3
碳(各2分)(2)加入冰晶石(Na3AlF6)(2分)(3)阳极生成的O2与碳发生反应(3分)(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(3分) 因为MgO熔点太高,MgCl2熔点低,且熔化时能发生电离而导电;AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离(3分)
试题分析:这是一道关于铝的综合十查题,铝的熔点高,要熔化,得加入助熔剂冰晶石。电解过程中,阳极上产生的氧气能和碳反应生成二氧化碳,而消耗掉碳,因此阳极上的碳要定期补充。氯化铝是共价化合物,易升华。
试题“如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图:结合流程图...”;主要考察你对
等知识点的理解。
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高三镁铝复习课件shu田中2
镁铝及其化合物复习 复习目标:1.掌握镁、铝性质、用途及其冶炼方法; 2.掌握MgO、Al2O3、Mg(OH)2、Al(OH)3 Al3+盐、AlO2- 盐的性质; 3.熟练应用镁、铝及其化合物的性质来解决 相关图像、推断等问题。 一、Mg、Al的化学性质Mg与 非 金 属 反 应<b
r />O2 N2 SCl2点燃Al点燃常温下: 空气中形成氧化物薄膜, 具 有抗腐蚀的性能2Mg+ O2 = 2MgO 3Mg+ N2 = Mg3N2 Mg+ S = MgS Mg+Cl2 = MgCl2点燃 加热 点燃4Al+ 3O2 = 2Al2O32Al+ 3S = Al2S3 2Al+ 3Cl2 = 2AlCl3点燃加热 与 氧 化 物 反 应与 酸 反 应H2 OMg+2H2O△ Mg(OH) +H ↑2 2CO22Mg+ CO2 点燃 2MgO+C除氧化膜后可与水微弱反应 铝热反应 用途、引发 2Al+ Fe2O3高温Fe2O32Fe+ Al2O3氧化 性酸 H+反应,无氢气生成Mg+2H+=Mg2++H2↑在冷浓硝酸、浓硫酸中“钝 化”,加热时反应,无氢气生 成2Al+6H+=2Al3++3H2↑与碱反应 与盐反应2Al+2H2O+2OH- = 2AlO2-+3H2↑Mg+Cu2+ = Mg2++Cu2Al+3Cu2+ = 2Al3++3Cu 光卤石铝土矿(Al2O3、Fe2O3、SiO2等)存 在(KCl? MgCl2? 2O) 6H 菱镁矿 (MgCO3) 海水HCl石灰乳冶 炼(见流程?)Mg(OH)2电解铝土矿 Al2O3电解Al(OH)3 Al△MgCl2 Mg用 途制合金、飞机、汽 车部件、烟火、照 明弹等制合金、飞机、汽车、 轮船部件、导线、日用 品 Mg、Al 的提取冶炼 流程 海水提镁的流程①制碱:CaCO3 高温CaO+H2OCaO+CO2↑Ca(OH)2 Mg(OH)2↓+CaCl2 MgCl2+2H2O MgCl2+6H2O (防止Mg2+水解)②沉淀:MgCl2+Ca(OH)2 ③酸化:Mg(OH)2+2HCl ⑤脱水:MgCl2? 2O 6H ⑥电解:MgCl2通电 HCl △④蒸发、冷却结晶:析出MgCl2? 2O晶体 6H Mg+Cl2↑ 从海水中提取镁的工厂就设在海边,需要 的碱取自海边丰富的贝壳(含CaCO3),CaCO3分 解后生成的CaO与水反应即得碱Ca(OH)2 。电解 MgCl2时产生的Cl2又可作为制盐酸的原料,制得 提高了综合经济效益。的盐酸再跟Mg(OH)2反应制取MgCl2又进入循环, 从铝土矿中提取铝 1、原料:铝土矿(主要成分Al2O3,含Fe2O3、 SiO2等杂质) 2、方法:酸溶法、碱溶法 3、工艺流程图 酸溶法: Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl NaAlO2+CO2+2H2O=NaHCO3+Al(OH)3↓ △ 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 2Al2O3(熔融)= 4Al+3O2↑通电 从铝土矿中提取铝碱溶法:Al2O3+2NaOHSiO2+ 2NaOH2NaAlO2 +H2ONa2SiO3+H2ONaAlO2+4HClNa2SiO3 +2HCl AlCl3+3NH3?H2OAlCl3+2H2O + NaClH2SiO3↓ +2 NaCl Al(OH)3↓ + 3NH4Cl△ 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O通电2Al2O3(熔融)= 4Al+3O2↑ 流程练习 [练习1] 工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程 如下图:(1)原料A的名称是__________,步骤①反应的离子方 程式是_________________________________。 (2)滤液1中要加入稍过量原料B,原料B的化学 式是__________,步骤②反应的离子方程式是 _________________________________________。 (3)步骤③的化学方程式是__________ _ ______________________________________________ __________________________。 (4)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原 料B开始,则会对氧化铝的提取有什么影响 ______________________________________________ __________________________。 【解释】由滤液2和石灰石煅烧产物之一(二氧化碳)反应生 成氢氧化铝可知滤液2中含有AlO2-,从而可推知原料A是酸 原料B是碱。 【答案】(1)盐酸(硫酸、硝酸) Al2O3+6H+ 2Al3++3H2O Fe2O3+6H+ 2Fe3++3H2O (2)NaOH H++OH- H2O Fe3++3OH- Fe(OH)3↓ Al3++4OH- AlO2-+2H2O (3)NaAlO2+CO2+2H2O Al(OH)3↓+NaHCO3 (4)若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分SiO2溶解在NaOH 溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的Al2O3混有SiO2杂质 【练习2】铝是一种重要的金属,在生产、生活中具有 许多重要的用途,下图是从铝土矿中制备铝的工艺流程: 已知: (1)铝土矿的主要成分是Al2O3,此外还含有少量 SiO2、Fe2O3等杂质; (2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应,能生成硅铝酸 盐 沉 淀 , 化 学 反 应 方 程 式 为 : 2Na2SiO3 + 2NaAlO2 + 2H2O Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。 回答下列问题: (1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后,该步 操作中发生反应的离子方程式: ________________________________________________ Al2O3+2OH- 2AlO2-+H2O、 SiO2+2OH- SiO32-+H2O ________________________________________________ 。 (2)滤渣A的主要成分为________________________ ;滤渣A Fe2O3、Na2Al2Si2O8 炼铁的原料(或生产硅酸盐产品的原料) 的用途是 __________________________________ (只写一种); 实验室过滤时使用玻璃棒,其作用是_________ 。 引流 (3)在工艺流程第三步中,选用二氧化碳作酸化剂 的原因是 经过足量氢氧化钠溶液的溶解,大部分铝元素 ____________________________________ 均以NaAlO2的形式存在于滤液中,通入过量二氧化碳可 ________________________________________________ 以将NaAlO2完全转化为Al(OH)3 ________________________________________________ 。 B (4)若将铝溶解,下列试剂中最好选用____ (填编 号)。 A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 理由是 铝与浓硫酸在常温下发生钝化,加热溶解 __________________________________ 会产生有毒气体SO2,原料利用率低;稀硝酸能溶解铝但 ________________________________________________ 会产生NO气体,污染空气,硝酸利用率低;而铝与稀硫 ________________________________________________ 酸反应速率较快,产生的H2对空气无污染 ________________________________________________ 单质性质 拓展及练习 思考: (1)Mg粉加入至NH4Cl溶液中可能有几种气 体产生?请说明理由解析:将镁粉加入NH4Cl溶液中,有氢气和刺激性的 氨气生成,这是由于NH4Cl水解呈酸性,镁与水解产 生的H+反应生成氢气破坏了NH4Cl水解平衡, NH3?H2O浓度不断增大而分解放出NH3,同时还产生 Mg(OH)2白色沉淀。反应的化学方程式可表示为: Mg + 2NH4Cl == 2NH3↑+MgCl2 +H2↑ ( Mg2+ + 2OH― == Mg(OH)2↓ ) (2)试分析铝与强碱溶液反应的实质,该反应还 原剂、氧化剂分别是何物质?解析:铝和强碱溶液反应,通常认为是铝先和强 碱溶液中的水反应生成氢氧化铝,然后氢氧化铝 再和强碱反应生成偏铝酸盐。 2Al+6H2O = 2Al(OH)3 +3H2↑ 2Al(OH)3 + 2NaOH=2NaAlO2 +4H2O 2Al+6H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑+4H2O此反 应中,还原剂是 铝 ,氧化剂是 水 。 【例1】下列叙述正确的是( CD )A.铝制槽车可用来贮运浓硫酸、浓硝酸是因为常温下 铝和浓硫酸、浓硝酸不反应。B.两份相同质量的铝粉,分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,产生的氢气前者多。C.合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都低。D.工业上常利用铝热反应冶炼难熔金属,如钒、铬、锰。 【例2】将相同质量的镁条分别在①氧气中②空气中③氮气中④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是A.②<①<③<④ C.③<②<①<④( C)B.④=①=②=③ D.③<①<②<④ 【例3】锌和铝都是活泼金属,其氢氧化物既能溶于强 酸,又能溶于强碱。但是氢氧化铝不溶于氨水,而氢氧化 锌能溶于氨水,生成 Zn(NH 3 ) 2? 。 4 回答下列问题: (1)单质铝溶于氢氧化钠溶液后,溶液中铝元素的存 ? [或] Al(OH)? 在形式为 AlO2 (用化学式表示) 4(配合物离子,简写成AlO2―)(2)写出锌和氢氧化钠溶液反应的化学方程式。 Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2?或Zn+2NaOH+2H2O=Na2Zn?OH?4+H2? (3)下列各组中的两种溶液,用相互滴加的实验方 法即可鉴别的是 ①③④ 。 ① 硫酸铝和氢氧化钠 ② 硫酸铝和氨水 ③ 硫酸锌和氢氧化钠 ④ 硫酸锌和氨水 (4)写出可溶性铝盐与氨水反应的离子方程式。 Al3++3NH3? 2O=3NH4++Al?OH?3? H试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反 应制备氢氧化锌的原因。可溶性锌盐与氨水反应产生的Zn?OH?2可溶于过量 氨水中,生成 Zn(NH 3 ) 2? ,氨水的用量不易控制。 4 MgO Al2O3性质 4. Mg、Al的化合物(1)Mg、Al的氧化物 MgO物理性质 化 学 性 质 H2 O H+OH―白色粉末,难熔Al2O3白色粉末,难熔,不溶于水MgO+H2O= Mg(OH)2 (缓慢) MgO+2H+=Mg2++H2OAl2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH―=2AlO2―+ H2O 碱性氧化物耐火材料,制备镁盐类别 主要用途 工业制法两性氧化物耐火材料,冶炼原料,制备铝盐, 制备偏铝酸盐,刚玉为耐磨材料煅烧MgCO3从铝土矿中提取 (2)Mg、Al的氢氧化物Mg(OH)2物理性质 白色,不溶于水化 学 性 质Al(OH)3白色胶状,不溶于水、 有很强的吸附性热稳 定性Mg(OH)2△MgO+H2O2Al(OH)3 △ Al2O3+3H2OAl(OH)3+3H+=Al3++3H2OAl(OH)3+OH―=AlO2―+2H2OH+ Mg(OH)2+2H+= Mg2++H2OOH―类别 中强碱(溶解部分电离出的OH―可使酚酞变红)两性氢氧化物制备Al2O3和净水剂Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 2AlO2―+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32― AlO2―+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3― 3 AlO2―+Al3++6 H2O=4Al(OH)3↓主要用途实验室 制 法制MgO和镁盐Mg2++2OH― = Mg(OH)2↓ 实验室 制 法Mg2++2OH― = Mg(OH)2↓Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+ 2AlO2―+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32― AlO2―+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3―3 AlO2―+Al3++6 H2O=4Al(OH)3↓ 练习:写出Al、Al2O3、A l(OH)3分别和NaOH溶液反应的化学方程式。 2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑ Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+ H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 思考:(3)Al(OH)3为何既能与酸又能与强碱液反应? 解析: 这是因为Al(OH)3在水中同时存在两种电离平衡:AlO2-+H++H2O ① 酸式电离 Al(OH)3 只能存在于 中性或弱酸 性弱碱性环 境中 Al3++3OH- ② 碱式电离 (4)制取Al(OH)3的可能途径有那些?解析:(1) 铝盐与碱液反应 ① Al3+ ② Al3+OH- 适量Al(OH)3 Al(OH)3OH- 过量AlO2-? 法②优于法①NH3 ? 2O H 足量NH3 ? 2O H 过量不溶解(2)偏铝酸盐与酸反应:① AlO2- H+适量CO2 适量Al(OH)3H+过量CO2 过量Al3+? 法②优于法①② AlO2-Al(OH)3不溶解(3)相互促进水解反应:Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 【例4】今用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料, 在实验室制备一定量的氢氧化铝。可分别采用如下化学 方程式所表示的两种方法: ①2Al+3H2SO4 = Al2(SO4)3+ H2↑ Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4 ②2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑ 2NaAlO2+ H2SO4+2H2O =2Al(OH)3↓+ Na2SO4(1)上述哪一种方法比较节约试剂?(提示:试 从每生产2 mol Al(OH)3所消耗的试剂用量予以说明) (2)原料相同,请设计一种更为节约试剂的方法 (用化学方程式表示,并说明其可以最节约试剂的 根据) 解析:(1) ②法较①法节约了酸、碱试剂。因为同样 是制备2 mol Al(OH)3, ①法需2 mol Al、3 mol H2SO4、6 mol NaOH; ②法只需2 mol Al、1 mol H2SO4、2 mol NaOH。(2)利用Al3+和AlO2-的双水解反应制备Al(OH)32Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+ 3H2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+ 3H2↑0.25 mol 0.75 mol 0.25 molAl2(SO4)3+6NaAlO2+12H2O===8Al(OH)3↓+3Na2SO41.5 mol 2 mol1.5 mol1.5 mol相当于制备2 mol Al(OH)3 所用原料为2 mol Al、0.75 mol H2SO4、1.5 mol NaOH,确实节约了试剂。 【例5】⑴在100mL 1 mol/L的AlCl3溶液与 60mL 6mol/L的KOH溶液混合后,生成沉淀 的质量是 3.12 g。 ⑵200mL 0.5mol/L的 Al2(SO4)3溶液中加入2mol/L 的NaOH溶液,可得到 7.8gAl(OH)3沉淀,则NaOH 体积为 150或350 mL。 【例6】某混合物 A,含有 KAl(SO4)2、Al2O3和 Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变 化,据此判断 Al2O3 (1)固体B所含物质的化学式为_____________________。 (NH4)2SO4、K2SO (2)固体E所含物质的化学式为__________________ 4 __。 (3)反应①的离子方程式为________________________。 AlO2―+2H2O+CO2 (过量) = Al(OH)3↓ +HCO3― 或: 2AlO2―+3H2O+CO2 (不足) = 2Al(OH)3↓ +CO32― 5.“铝三角”关系及其应用Al(OH)31 254 6 3Al3+AlO2―写出上述转化的化学方程式: 思考(5) 试作出下列反应图像,并写出各阶段离子方程式。①向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量 n[Al(OH)3] Al3+ + 3OH―(少量) = Al(OH)3↓ 3mol Al(OH)3 + OH― = AlO2―+2H2O 0 1 2 3 4 n(NaOH) 1mol 向NaOH溶液中滴加AlCl3 溶液直至过量n[Al(OH)3]Al3++4OH―(过量) = AlO2―+2H2O 3mol 3mol Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 1mol0 1 2 3 4 n(AlCl3) ②向NaAlO2溶液中滴加HCl溶液直至过量n[Al(OH)3]AlO2―+H2O+H+(少量)= Al(OH)3↓ 1mol Al(OH)3 +3H+ = Al3++3H2O 3mol0 1 2 3 4 n(HCl)向HCl溶液中滴加NaAlO2 溶液直至过量―+4H+ (过量)=AlO21molAl3++2H2On[Al(OH)3]Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ 3mol0 1 2 3 4 n(NaAlO2 ) ③向HCl酸化的AlCl3溶液中滴加NaOH溶液直至过量H++OH―=H2OAl3+ + 3OH―(少量) = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH― = AlO2―+2H2On(NaOH) n[Al(OH)3]④向含Mg2+、Al3+的混合溶液中滴加NaOH溶液直至过量Mg2+ + 2OH―= Mg (OH)2↓Al(OH)3、 Mg(OH)2 Mg(OH)2Al3+ + 3OH―(少量) = Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH― = AlO2―+2H2On(NaOH) 【例7】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中,然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答 (1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入 NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时,则 金属粉末中n(Mg)= 0.06 mol,V2= 440 mL。解析:本题涉及的化学反应有: ①Mg+2H+=Mg2++H2↑ ②2Al+6H+=2Al3++3H2↑ ③H++OH―=H2O ④Mg2++2OH=Mg(OH)2↓ ⑤Al3++3OH―= Al(OH)3 ↓ ⑥Al(OH)3 + OH― = AlO2―+2H2O (1)n(Mg)+n(Al)= 0.1mol m 2n(Mg)+3n(Al)+1mol/L×0.16L=0.4mol, 解得:n(Mg)=0.06mol n(Al)= 0.04mol 当发生④、⑤、⑥时,消耗的碱为: n(NaOH)=2n(Mg)+4n(Al) =2×0.06mol+4×0.04mol=0.28mol, V2 V/mL 0 V1 故V2= V1+ V(NaOH)=440mL 【例7】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中,然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答 (1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入 NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时,则 金属粉末中n(Mg)= 0.06 mol,V2= 440 mL。 (2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好 沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= 400mL解析:(2)当刚好发生至④、⑤反应时, 消耗的碱为: n(NaOH)=2n(Mg)+3n(Al)=2×0.06 mol+3×0.04mol=0.24mol, 所需NaOH体积为0.24L。故 V(NaOH)=160mL+240mL=400mL。m0 V1V2 V/mL 【例7】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中,然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答 (1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入 NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时,则 金属粉末中n(Mg)= 0.06 mol,V2= 440 mL。 (2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好 沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= 400mL (3)若混合物仍为0.1mol, 其中Mg粉的物质的量分数为a, 用100mL 2mol/L的硫酸溶解 此混合物后,再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液,所得 沉淀中无Al(OH)3。满足此条 件的a的取值范围是 。m0 V1V2 V/mL 解析:(3) 根据方程式计算 加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液,完全反应后 NaOH过量0.45mol ―0.40mol=0.05mol。若要完全溶解Al(OH)3,则n Al(OH)3 ≤ 0.05mol,1―a ≤ 0.05mol解得:a≥1/2 【例9】将0.1 moL的镁、铝混合物溶于100mL 2mol/L H2SO4溶液中,然后再滴入1 mol/L NaOH溶液。请回答 (1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量m随加入 NaOH溶液的体积V变化入图所示。当V1=160 mL时,则 金属粉末中n(Mg)= 0.06 mol,V2= 440 mL。 (2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好 沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= 400mL (3)若混合物仍为0.1mol, 其中Mg粉的物质的量分数为a, 用100mL 2mol/L的硫酸溶解 此混合物后,再加入450mL 1mol/L 的NaOH溶液,所得 沉淀中无Al(OH)3。满足此条 件的a的取值范围是1/2≤a<1 。m0 V1V2 V/mL 【例8】 向含1molKAl(SO4)2的溶液中,滴加Ba(OH)2溶 液。请分别以沉淀物质的量n(mol)、沉淀质量m(g)对 Ba(OH)2的物质的量x(mol)作图.nm12x12x 解析:n2.5m466 427.52 1 1 1.5 2nBa(O H )21 1.5 2nBa(O H )2 【例9】在20.0mL 0.500mol/L的明矾 溶液中,逐滴加入0.1mol/L的Ba(OH)2 溶液的体积(X轴)与生成的沉淀的质量 (Y轴)的关系如图中实线所示。当生成 的沉淀质量达以最大量B点时停止加入 Ba(OH)2溶液,改为逐滴加入 0.200mol/L的盐酸,加入盐酸的体积(X 轴)和生成沉淀质量(Y轴)的关系如图中 虚线所示。 ⑴写出各阶段反应的离子方程式 OA 2Al3++3SO42―+3Ba2+ +6OH― = 3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ ; AB SO42―+Ba2++2OH―+2Al(OH)3=BaSO4↓+2AlO2―+4H2O ; BC AlO2―+H++H2O=Al(OH)3↓ ; CD 。 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O ⑵填写当反应分别进行到A 、B、C、D各点时的有关 内容(计算结果保留3位有效 数字)。图点 加Ba(OH)2溶液体 积(mL) A点150B点200C点D点加盐酸体积(mL)Al(OH)3 0.780g BaSO4 3.50g50.0 Al(OH)3 0.780g BaSO4 4.66g200 BaSO4 4.66g沉淀的化学式 及各成分质量(g)BaSO4 4.66g [例10]现有一定量的铝粉和铁粉的混合物与一定量稀 HNO3充分反应,反应过程中无任何气体放出。反应 结束侯的溶液中,逐渐加入4mol/L NaOH溶液,所 NaOH溶液的体积(ml)与产生沉淀的物质的量 (mol)关系如图所示。求: (1)A的数值:0.024 mol;(2)B的数值: 0.032 mol;(3)C的数值:7mL。 【例11】如何从铝土矿(含Fe2O3 、Al2O3 、SiO2)中获得 纯净的Al2O3?供选用的试剂有:盐酸、CO2 、氢氧化钠、 氨水.注意每种试剂不能重复使用.解析: 如何进一步制备Al?2Al2O3熔点:2045电解 熔融常加入少 量CaF24Al + 3O2↑10000C0C添加Na3AlF6注意: 电解时用碳素材料做电极,需定期 更换阳极(碳块)。为什么? 阴极:无烟煤
铝热反应拓展 铝热反应 反应现象:镁条剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀眼的白光,纸漏斗内剧烈反应, 纸漏斗被烧穿,有熔融物落入沙中。高温Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3问题结论:铝也是还原剂,在一定的条件下与某些铝热剂 1、镁条的作用是什么? 2、氯酸钾的作用是什么?金属氧化物反应,把其中的金属还原成单质。所以 一些活泼的金属也可作还原剂。 反应现象:剧烈反应,发出强 光,纸漏斗被烧穿,沙子上落 有黑色铁珠。高温Fe2O3+2Al === 2Fe + Al2O3其 它 铝 热 反 应 高温3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3高温Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O33Co3O4+8Al === 9Co + 4Al2O3高温 铝热反应的应用铝热反应的原理可以应用在生产上,如用于焊 接钢轨等。在冶金工业上也常用这一反应原理, 使铝与金属氧化物反应,冶炼钒、铬、锰等
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在线咨询下载客户端关注微信公众号&&&分类:如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图:结合流程图回答下列问题:(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是________(填化学式)。煤的干馏产物__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)氧化铝熔点高达2050℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼过程中采取的措施是________________________________________________________________________。(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是__________________________________________________________。(4)工业上制取金属镁采取电解熔融MgCl2的方法,电解反应方程式为_________________,镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物?________________________________________________________________________。如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图:结合流程图回答下列问题:(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是________(填化学式)。煤的干馏产物__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。(2)氧化铝熔点高达2050℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼过程中采取的措施是________________________________________________________________________。(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是__________________________________________________________。(4)工业上制取金属镁采取电解熔融MgCl2的方法,电解反应方程式为_________________,镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物?________________________________________________________________________。科目:难易度:最佳答案(1)Al2O3
碳(各2分)(2)加入冰晶石(Na3AlF6)(2分)(3)阳极生成的O2与碳发生反应(3分)(4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑(3分) 因为MgO熔点太高,MgCl2熔点低,且熔化时能发生电离而导电;AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离(3分)解析&#13;知识点:&&基础试题拔高试题热门知识点最新试题
关注我们官方微信关于跟谁学服务支持帮助中心镁和铝(第二课时)高二化学课件预览
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镁和铝第二课时&(镁和铝的化合物)复习回顾镁、铝的物理性质相比较有什么规律?跟镁、铝原子的结构有什么联系?钠、镁、铝等金属燃烧时能否用泡沫灭火器灭火?铝热反应在哪些常见的用途?3、与酸碱的反应①与非氧化性酸的反应HCl&、H2SO4等②与氧化性酸的反应写出镁铝分别跟浓、稀硝酸的化学反应方程式。常温下,铝与冷的浓硝酸和浓硫酸发生钝化现象。问:相同物质的量的钠、镁、铝分别和等物质的量的足量盐酸反应,放出气体最多的是?问:要除去铝中混有的镁,可以用什么方法?②与碱反应分别往0.1mol/L的NaOH溶液中投入一粒Mg和铝,观察实验现象,总结结论并写出相应的化学反应方程式。镁与NaOH溶液不反应,铝投入NaOH溶液中有气泡生成。2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2问:把m克金属铝分别放入足量的HCl和NaOH溶液中,生成的氢气的体积比是&——问:现用单质铝制取Al(OH)3,请设计一定的实验方案,原料可以用硫酸和NaOH。方案1、&Al----Al3+----Al(OH)3&&&方案2、Al-----AlO2----Al(OH)3二、镁铝的化合物①MgO和Al2O3熔、沸点较高,可以用做耐火材料。其中Al2O3是冶炼金属铝的原料。都能溶于HCl,H2SO4等酸性溶液。&&&MgO+2H+=Mg2++H2O&&Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3还能和NaOH等强碱反应,生成NaAlO2,写出反应的离子方程式。Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O氧化镁和氧化铝性质比较白色粉末、熔点高硬度大、难溶于水&&&碱性氧化物&&&&&&&&&&&两性氧化物MgO+H2O→Mg(OH)2&&&&&不与水反应MgO+HCl→&&&&&&&&&&&&&&&&&&Al2O3+HCl&→&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&Al2O3+NaOH&→MgCO3==MgO+CO2↑&&&铝土矿的提纯&&&&&&&耐火材料&&&&&&&&&&&&&&&&&电解制铝、耐高温、&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&耐磨材料Al(OH)3的性质Al(OH)3是几乎不溶于水的白色胶状物质,实验室可以用铝盐和氨水反应制取它。Al(OH)3与强酸强碱的反应。Al(OH)3在水中的电离Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O&Al(OH)3+NaOH==NaAlO2+2H2O设计:Al2O3和MgO的混合物mg滴入1mol/L的盐酸溶液500ml,反应完全后,再向其中滴入NaOH溶液,生成的沉淀量和滴入的NaOH的量的关系如图:(1),写出相应的方程式(2)&Mg的含量(3)a,b,c的值问题1:向0.1mol/L的AlCl3溶液中滴入0.1mol/L的NaOH溶液,描述实验现象,写出方程式。问题2:向0.1mol/L的NaOH溶液中滴入0.1mol/L的AlCl3溶液,描述实验现象,写出方程式。问题3:现有两瓶无色溶液,分别为0.1mol/L的AlCl3和NaOH溶液,不用其它任何试剂,是否可以区别它们?
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