第四单元:镁和铝的冶炼
还有少量的Fe 例3.工业上用铝土矿(主要成分是 2O3,还有少量的 2O3、SiO2)提 .工业上用铝土矿(主要成分是Al 取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如下图: 取冶炼铝的原料氧化铝。工艺流程如下图:
(1)原料 的名称是 盐酸(硫酸) 步骤①反应的离子方程式是 的名称是_____________, )原料A的名称是 盐酸(硫酸) 步骤① , ____________ ___________+3H2O, Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 。 Al2O3+6H+=2Al3+ ___________ _________ ________ _____。 , 中要加入稍过量原料B,原料B的化学式是 的化学式是____________,步 (2)滤液 中要加入稍过量原料 ,原料 的化学式是 NaOH )滤液1中要加入稍过量原料 , 反应的离子方程式是: H++OH-=H2O,Fe3++3OH-=Fe(OH)3 ↓, 骤②反应的离子方程式是:____ ___________ ___________ __________。 , , 。 Al3++4OH-=AlO2-+2H2O NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH) ↓+NaHCO3 = + 。 (3)步骤③的化学方程式是:____ ___________ ___________3____。 )步骤③的化学方程式是: 开始, (4)如果省去步骤①,即溶解铝土矿是从加入原料 开始,则会对氧化 )如果省去步骤① 即溶解铝土矿是从加入原料B开始 若用NaOH溶液溶解铝土矿,则有部分 溶液溶解铝土矿, 铝的提取有什么影响_____________________________________________。 溶液溶解铝土矿 则有部分SiO2溶解在 。 铝的提取有什么影响 若用 NaOH溶液中生成硅酸钠,最后使加热制得的 2O3混有 溶液中生成硅酸钠, 溶液中生成硅酸钠 最后使加热制得的Al 混有SiO2杂质
铝的化学史话
在19世纪,铝是一种珍贵的金属。人们最初得 19世纪,铝是一种珍贵的金属。 世纪 到的铝粒如同珍宝,它的价格比黄金还贵。 到的铝粒如同珍宝,它的价格比黄金还贵。
在国宴上, 在国宴上,拿破仑三世使用一套珍藏的铝制餐具 。而他为 客人提供的是金制的餐具。 客人提供的是金制的餐具。 门捷列夫创建了元素周期表,受到英国皇家学会的表彰, 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。 奖品是一只铝制奖杯。 1885年,在美国首都华盛顿特区落成的华盛顿纪念碑上的 年 顶帽也是用金属铝制造的。 顶帽也是用金属铝制造的。
尽管铝是含量最高的金属, 尽管铝是含量最高的金属,但是限于当时的金属冶 炼条件,要把铝从矿石中提炼出来,是极其困难的。 炼条件,要把铝从矿石中提炼出来,是极其困难的。
3Na+ 3Na+AlCl3(熔融)=3NaCl+3Al 熔融) 3NaCl+
二、铝的冶炼
1.铝的存在 1.铝的存在 铝元素占地壳总量的7.45% % 铝元素占地壳总量的 铝元素是地壳中含量最多的金属元素 铝元素在自然界以化合态形式存在 铝元素在自然界以化合态形式存在 化合态 主要以铝土矿存在 主要以铝土矿存在 铝土矿 铝土矿的成分 主要成分: 主要成分:Al2O3 少量: 少量:Fe2O3、SiO2等杂质
金属冶炼的方法: 金属冶炼的方法:
K Ca Na
电解法
Mg Al Zn Fe Sn Pb Cu Hg Ag
热还原法 热分解法
镁是重要的战略物质, 镁是重要的战略物质,因而世界上金属镁的生 产量与战争有着密切的关系。 产量与战争有着密切的关系。从海水中制取金属镁 的年产量在第二次世界大战前不超过2万吨,战时 的年产量在第二次世界大战前不超过 万吨, 万吨 年产量超过20万吨 战后年产量则降为3万吨 万吨, 万吨。 年产量超过 万吨,战后年产量则降为 万吨。近 些年来,在机械制造工业上,金属镁有代替钢、 些年来,在机械制造工业上,金属镁有代替钢、和 锌等金属的趋势。 锌等金属的趋势。 镁是海水中浓度占第三位的元素。 第三位的元素 镁是海水中浓度占第三位的元素。镁在海水中 的浓度为0.129%,仅次于氯和钠,整个海洋中含 的浓度为 ,仅次于氯和钠, 有约1800亿吨镁。海水中的镁,主要是以氯化镁和 亿吨镁。 氯化镁和 有约 亿吨镁 海水中的镁,主要是以氯化镁 硫酸镁的形式存在 的形式存在。 硫酸镁的形式存在。
山东卷) 例5.(2009山东卷)(10分) . 山东卷 分 金属铝的生产是以Al 为原料,在熔融状态下进行电解: 金属铝的生产是以 2O3为原料,在熔融状态下进行电解:
一、从海水中提取镁
1.镁的存在 镁的存在
主要以化合态的形式存在于地壳和海水 主要以化合态的形式存在于地壳和海水 化合态的形式存在于地壳和海水(MgCl2) 海水中镁的总储量约为1.8× 中。海水中镁的总储量约为 ×1015t
Байду номын сангаас
2.从海水中提取镁的生产流程 从海水中提取镁的生产流程
海水 过滤 Mg(OH)2 盐酸 石灰乳 水 贝壳
例1:下图是工业上生产镁的流程。 :下图是工业上生产镁的流程。 (1)写出下列反应的化学方程式: )写出下列反应的化学方程式: ①沉淀池中 MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2 ②电解 MgCl2
Mg+Cl2↑
; ; 。
(2)整个生产流程中循环使用的物质是 氯气 )
(3)简述把氯化镁的水合晶体加热使之脱水转化为无水氯化 ) 为了防止氯化镁水解, 镁的操作过程 为了防止氯化镁水解,加热时要在氯化氢气体的氛围中加热 。 (4)Mg(OH)2沉淀中常混 ) 应怎样除去? 有Ca(OH)2,应怎样除去 加入MgCl2溶液,充分搅 加入MgCl 溶液, 拌过滤,沉淀用水洗涤。 拌过滤,沉淀用水洗涤。
2.金属冶炼的反应原理 金属冶炼的反应原理 利用氧化还原反应, 利用氧化还原反应,使金属化合物中的金属离子 得到电子还原成金属单质。 得到电子还原成金属单质。 Mn++neM
由于M 的氧化性不同,常用的有三种冶炼方法。 由于 n+的氧化性不同,常用的有三种冶炼方法。
3.冶炼方法 冶炼方法 (1)热分解法: )热分解法: 不活泼金属的阳离子氧化性强, 不活泼金属的阳离子氧化性强,加热时可从化合 物内部获得电子被还原成单质。 物内部获得电子被还原成单质。 2HgO 2Ag2O
《化学与技术》 化学与技术》
旧知复习
金属的冶炼
1.从金属矿中提炼金属的一般步骤 从金属矿中提炼金属的一般步骤 (1)矿石的富集: )矿石的富集: (2)冶炼: )冶炼: (3)精炼: )精炼: 除去杂质提高矿石中有用成分 的含量。 的含量。
利用氧化还原反应,在一定条件下,用 利用氧化还原反应,在一定条件下, 还原剂把金属离子还原为金属单质。 还原剂把金属离子还原为金属单质。 采用一定的方法,提炼纯金属。 采用一定的方法,提炼纯金属。
高温
2Fe + 3CO2
高温
W + 3H2O 2Cr + Al2O3 Ti + 4NaCl
高温
高温
(3)电解法: )电解法: 活泼金属的阳离子氧化性很弱,一般还原剂难以 将它们还原为金属。 2Al2O3 2NaCl MgCl2
电解 电解 电解
4Al + 3O2↑ 2Na + Cl2↑ Mg + Cl2↑
△
从海水中提取镁的主要反应
1.贝壳煅烧成石灰: 贝壳煅烧成石灰: 贝壳煅烧成石灰 高温 CaCO3 = CaO + CO2↑ 2.石灰制成石灰乳: 石灰制成石灰乳: 石灰制成石灰乳 CaO + H2O = Ca(OH)2 (石灰乳) 石灰乳) 3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀: 石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀: 石灰乳加入海水沉淀池中得到氢氧化镁沉淀 Ca(OH)2 + MgCl2 = Mg (OH)2 ↓ + CaCl2 4.氢氧化镁与盐酸反应 氢氧化镁与盐酸反应: 氢氧化镁与盐酸反应 Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O 5.电解熔融的氯化镁可以得到金属镁: 电解熔融的氯化镁可以得到金属镁: 电解熔融的氯化镁可以得到金属镁 MgCl2 电解 Mg + Cl2 =
④ 2Al2O3 铝土矿
Al2O3
通电
4Al+3O2↑
二氧化碳
Al Al2O3
铝
溶解
NaAlO2
NaOH溶液 溶液
过滤
酸化
Al(OH)3
过滤
灼烧
电解
残渣
滤液
H2O
问题1】已知氧化铝的熔点为2050℃ ,可能对工业生 【问题 】已知氧化铝的熔点为 ℃ 产带来什么问题? 使氧化铝熔化能耗大, 产带来什么问题? 使氧化铝熔化能耗大,成本高
Al(OH)3
Al
通电 ⑤
Al2O3
△
④
碱溶法
工业冶炼铝的主要反应
① Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O Al2O3+2OH- =2AlO2-+H2O ② NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 AlO2 − +CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3− △ Al2O3+3H2O ③ 2Al(OH)3
△ △
2Hg + O2↑ 4Ag + O2↑
适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。 适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。
(2)热还原法: 适用于大多数金属的冶炼。 )热还原法: 适用于大多数金属的冶炼。 多数金属的冶炼过程属于热还原法, 多数金属的冶炼过程属于热还原法,常用的还原 剂有: 、 剂有:C、CO、H2、Al、Na、活泼金属等。 、 、 、活泼金属等。 Fe2O3 + 3CO WO3 + 3H2 Cr2O3 + 2Al TiCl4 + 4Na
高二化学镁和铝的冶炼试题
高二化学镁和铝的冶炼试题1.用一张已除去表面氧化膜的铝箔紧紧包裹在试管外壁(如图),将试管浸入硝酸汞溶液中,片刻取出,然后置于空气中,不久铝箔表面生出“白毛”,红墨水柱右端上升。
根据实验现象判断下列说法错误的是()A.实验中发生的反应都是氧化还原反应B.铝是一种较活泼的金属C.铝与氧气反应放出大量的热量D.铝片上生成的白毛是氧化铝和氧化汞的混合物【答案】D【解析】将铝箔浸入硝酸汞溶液中,发生反应2Al+3Hg2+===3Hg+2Al3+,该反应属于氧化还原反应。
反应后有金属汞附在铝箔上,铝比汞活泼。
在空气中,铝易与O2反应4Al+3O2===2Al2O3,该反应也是氧化还原反应。
有汞存在时,铝更易反应,由红墨水的右端上升可推断,该反应放热,使试管内压强增大。
汞化学性质稳定,在常温下不与O2反应【考点】考查金属铝的性质、氧化还原反应以及反应热的有关判断点评:该题是高考中的常见考点,属于中等难度的试题。
试题设计新颖,针对性强,有利于考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力。
2.海水中镁的总储量约为1.8×1015吨,而目前世界上利用的镁60%来自海水。
如图是海水提取镁的工艺流程图。
根据上面的图示,回答下列问题:(1)请写出海水提取镁的工艺流程中属于分解反应的一个化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)工业上采用电解熔融MgCl2的方法制得金属镁,电解槽中阴极的电极反应式为:________________________________________________________________________。
(3)上述制备镁的工艺流程中,适合循环经济的做法是________________________________________________________________________。
金属的冶炼离子方程式
金属的冶炼离子方程式一、金属冶炼的基础概念金属冶炼就是把金属从矿石中提炼出来的过程呢。
这可超级有趣,就像是从石头里把宝藏找出来一样。
在这个过程中,会涉及到很多离子反应哦。
比如说,我们常见的铁的冶炼,那可是有很多门道在里面的。
二、常见金属冶炼离子方程式实例1. 铝的冶炼铝是通过电解氧化铝来冶炼的。
氧化铝在熔融状态下,发生的离子方程式是2Al₂O₃(熔融)== 4Al + 3O₂↑。
这里面铝离子得到电子变成铝单质,氧离子失去电子变成氧气呢。
这就像一场离子的大搬家,每个离子都在按照自己的任务行动。
2. 镁的冶炼镁可以通过电解氯化镁来得到。
离子方程式为MgCl₂(熔融)== Mg + Cl₂↑。
氯化镁中的镁离子乖乖地跑到电极上变成镁,氯离子则变成氯气跑掉啦。
3. 铁的冶炼在高炉炼铁中,主要的反应之一是用一氧化碳还原氧化铁。
离子方程式虽然不是特别明显体现,但是从化学方程式Fe₂O₃+ 3CO == 2Fe + 3CO₂可以看出反应的本质。
实际上在溶液中的一些涉及铁离子的转化也很重要,比如Fe³⁺ + Cu == Fe²⁺ + Cu²⁺,这就是铁离子氧化性的体现,它能把铜氧化,自己变成亚铁离子呢。
4. 铜的冶炼湿法炼铜有个很有名的反应,就是Fe + Cu²⁺ == Fe²⁺ + Cu。
这个反应就像是铁把铜从它的离子状态中“解救”出来,自己却变成了亚铁离子。
这是因为铁比铜活泼,所以可以发生这样的置换反应。
5. 锌的冶炼锌可以通过电解硫酸锌溶液来冶炼。
离子方程式是2Zn²⁺ + 2H₂O == 2Zn + O₂↑+ 4H⁺。
这里锌离子得到电子生成锌,水被电解产生氧气和氢离子。
6. 铅的冶炼铅的冶炼有多种方法,一种是用碳还原方铅矿(PbS),先把PbS变成PbO,然后再用碳还原PbO。
从离子反应角度看,在一些涉及铅离子转化的步骤中,比如Pb²⁺ + 2e⁻ == Pb(这是在电解法炼铅可能涉及的反应),铅离子得到电子变成铅单质。
高中化学 2.4 镁和铝的冶炼教案2 苏教版选修2-苏教版高中选修2化学教案
镁和铝的冶炼【教学目的】1.使学生了解金属的通性。
2.使学生了解铝的物理性质以及用途。
3.使学生掌握镁和铝的化学性质。
4.使学生了解铝的几种重要化合物。
5.使学生初步了解合金。
【教学重点】镁和铝的化学性质、氢氧化铝的两性【教学难点】氢氧化铝的两性【教学用具】投影仪、胶片、铝箔、氧气、粗铁丝、火柴、NaOH溶液、CO2、镁带、氯酸钾、氧化铁、铝粉、滤纸、蒸发皿、砂纸、带铁圈的铁架台、0.5 mol·L-1Al2(SO4)3、氨水、2mol·L-1盐酸、氧化铝、沙子【课时安排】 2课时。
【教学方法】1.运用周期律知识讨论推断镁和铝的物理性质和化学性质,以及在工农业生产上的用途。
2.用“实验——对比”的方法归纳镁、铝的化学性质。
3.运用电离平衡的知识,分析、讨论氢氧化铝的两性。
4.对于氢氧化铝的教学采用实验探究法【教学过程】第1课时[引言]人类已经发现了一百多种元素,其中大约有4/5是金属元素。
金属在人类社会的发展进程中,一直起着非常重要的作用。
即使在各种各样的新材料层出不穷的现代社会中,金属仍然起着不可替代的作用。
在日常生活中我们常常接触到各种各样的金属,因此,我们了解金属的重要性质是很必要的。
[师]按照不同的分类标准,可对金属从不同的角度进行分类。
[板书]1.冶金工业的分类方法黑色金属:铁、铬、锰(注意:实际上,铁、铬、锰均为银白色金属)有色金属:除上述三种以外的其他金属,如常见的铝、镁等。
2.根据金属密度的大小轻金属:密度小于4.5 g·cm-3的金属。
如铝、钾、镁、钠等。
重金属:密度大于4.5 g·cm-3的金属。
如铁、铜、银、汞等。
3.根据地壳中的含量常见金属:如铁、铜、锡、镁、铝等。
稀有金属:如钽、锆、铌等。
[师][展示几种金属样品]同学们,我这儿有几种金属样品,请仔细观察,大家通过讨论得出金属的通性。
[生]物理性质1.常温时,除了汞为液体外,其他金属都是固体。
化工生产中镁铝冶炼流程分析(课件)2024年高考化学一轮复习课件
D.由Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ入→足量ⅣC都O2要气体用发到生的反应分的离离方子方法程是式为过A滤lO-2 +CO2+2H2O===HCO-3 +Al(OH)3↓,
C 错误;Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ都要用到的分离方法是过滤,D 正确。
9
4.以高硫铝土矿(主要成分为 Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量 FeS2 和金属硫酸盐)为原 料,生产氧化铝并获得 Fe3O4 的部分工艺流程如图:
10.4
完全沉淀的 pH(离子浓度<10-5 mol·L-1)
5.2
4.1
12.4
请回答下列问题:
(1)步骤②中的操作名称为_______过__滤___。 (2)固体 A 的化学式为_______S_i_O_2__,物质 C 为_____N__a_O_H__溶_。液(答案合理即可) (3)步骤④中调节溶液 pH 的范围为____5_._2_≤__p_H__<_1_0_.4_____。 (4)步骤⑥反应的化学方程式为______2_A_l_2O__3(_熔__融__)_冰=_电=_晶=_解=_石=__4_A。l+3O2↑
沉淀A液是物D S的iOp2H;步使骤A③l3+为沉加淀入,N并a过OH滤溶A得液l到(调O氢节H氧溶)化3液铝B沉的淀Fp;eH(步O使骤HF④e)33+为沉使淀A,l3步+M完骤g全④(O沉是H淀调,)节2而溶
开始沉淀的 pH(离子初Mg始2+不浓能度产生0沉.0淀1 ,m应o调l·L节-溶1液) 的 pH 4在 5.2~10.4 之间2。.3
为原料制铵明矾 NH4Al(SO4)2 晶体的工艺流程如图所示,下
列说法错误的是( C ) A.固体 a 的化学式为 SiO2
B.固体 b 的化学式为 Fe(OH)3
C.Ⅲ中通入足量 CO2 气体发生反应的离子方程式为 2AlO- 2 +CO2+3H2O===CO23-
镁和铝铁及金属的冶炼
十二、铝热反应
反应原理:利用铝的强还原性和铝转化为氧化 铝时能放出大量热的性质,工业上常用铝粉来还 原一些难熔性氧化物,这类反应被称为铝热反应 反应的仪器:三角漏斗和滤纸、蒸发皿。 反应试剂:氧化铁、铝粉、氯酸钾、镁条。
操作步骤:取一张圆形滤纸,倒入5克炒干的氧化 铁粉末,再倒入2克铝粉。将两者混合均匀。用两 张圆形滤纸,分别折叠成漏斗状,将其中一个取 出,在底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一个漏 斗套在一起,使四周都有四层。架在铁圈上,下 面放置盛沙的蒸发皿,把混合均匀的氧化铁粉末 和铝粉放在纸漏斗中,上面加少量氯酸钾,并在 混合物中间插一根镁条,点燃镁条,观察发生的 现象。
反 与 冷 水 加热或与水蒸气反应 反 应 反 发 剧
生
烈 反
置
应
换
程 度
反
减
应
弱
不发生置换反应
氧化性酸 王 水
跟 盐 的 反 应 位于前面的金属可以将后面的金属从其盐溶液中置换出来 跟碱的反应 Al Zn 金 属 可 以 与 碱 反 应 还 原 加 法 热 法 富 集
冶 炼 方 法 电解熔融物 热
补充5:关于KAl(SO4)2和Ba(OH)2反应的原理及图象。 (1)沉淀物质的量最大时(Al3+沉淀完全) 2KAl(SO4)2+3Ba(OH)2=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4 2Al3++3Ba2++3SO42-+6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓ (2)沉淀质量最大时,(SO42-沉淀完全) KAl(SO4)2+2Ba(OH)2=KAlO2+2BaSO4↓+2H2O Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
新人教版高二化学课件:镁和铝的冶炼
新人教版高二化学课件:镁和铝的冶炼
导读:本文新人教版高二化学课件:镁和铝的冶炼,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。
学习目标
1.掌握从海水中提取镁的原理及工艺流程。
2.了解电解法冶炼铝的原理和工艺流程。
一、从海水中提取镁
自然界中的镁主要以化合态的形式(如MgCl2)存在于地壳和海水中.从海水中提取镁的过程分为两步:一是_______________________________________
___,二是_________________________.
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高中化学专题二从自然资源到化学品第三单元硫酸工业第四单元镁和铝的冶炼教案苏教版选修2(2021学年)
高中化学专题二从自然资源到化学品第三单元硫酸工业第四单元镁和铝的冶炼教案苏教版选修2编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中化学专题二从自然资源到化学品第三单元硫酸工业第四单元镁和铝的冶炼教案苏教版选修2)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为高中化学专题二从自然资源到化学品第三单元硫酸工业第四单元镁和铝的冶炼教案苏教版选修2的全部内容。
第三、四单元硫酸工业及铝的冶炼〔知识回顾〕1.写出接触法制硫酸的化学原理2.思考加快固体和气体反应速率的方法?思考可以使二氧化硫充分转化成三氧化硫的方法3.在合成氨气的实验中如何选择反应的条件?如何充分利用能量4.请列举冶炼金属的工业方法?从原理上指出钠、镁、铝、铁、铜、银、金的冶炼方法,方法选择的依据是什么?〔知识学习〕5.工业制硫酸的三原理对应的三设备是什么?三原理是如何指导三设备的设计的?三设备的设计哪些方面考虑了速率因素?哪些方面考虑了平衡因素?哪些方面考虑了工业效益?8.为何进行二氧化硫气体的净化?为什么不直接使用水来吸收三氧化硫?二氧化硫中含有三氧化硫如何除去?硫酸为什么不氧化还原性较强的二氧化硫?9。
10)如何治理工业三废?习题巩固:8.在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见下图。
按此密闭体系中气体的流向,则在A处流出的气体为ﻫA. SO2B.SO3,O2ﻩﻩ C. SO2,O2 D.SO2,SO39.硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫:4FeS2+11O2→8SO2+2Fe2O3设空气中N2、O2的含量分别为0。
高中化学 2.4 镁和铝的冶炼教案 苏教版选修2
镁和铝的冶炼教学目标:1.掌握镁的性质及工业提取。
2.掌握铝及铝化合物的性质和相互转化、铝的工业提取。
3.掌握Al(OH)3的相关计算。
教学过程:一、重点知识归纳:[例1] 将相同质量的镁条分别放在①O2②N2③空气④CO2中燃烧,将燃烧后所得的固体产物按质量由小到大的顺序排列的是()A、②①③④B、③②①④C、④③②①D、②③①④[例2]有两种金属的合金13g,与足量稀硫酸反应后,在标准状况下产生气体11.2L,则组成该合金的金属可能是()A、Mg和AlB、Mg和ZnC、Fe和ZnD、Al和FeA、铝粉投入到NaOH溶液中:2Al+2OH-=2AlO2-+H2↑B、Al(OH)3溶于NaOH溶液中:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2OC、NaAlO2溶液中通入足量的CO2:2AlO2-+ CO2+3H2O= 2Al(OH)3↓+CO32-D、Al2O3粉末溶于NaOH溶液中:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O【小结2】二、铝化合物的性质:1、氧化铝(Al2O3):典型的两性氧化物,既能溶于强酸,又能溶于。
与盐酸反应的离子方程式:。
与氢氧化钠反应的离子方程式:。
用途:(1)耐火材料(Al2O3熔点高)(2)冶炼金属铝2、氢氧化铝Al(OH)3:典型的两性氢氧化物,既能溶于强酸,又能溶于强碱与盐酸反应的离子方程式:。
与氢氧化钠反应的离子方程式:。
★3、Al3+、AlO2-、Al(OH)3之间的关系可用下式表示写出上述反应的相关离子方程式:①②③④⑤⑥4、硫酸铝钾:(1)明矾:化学式KAl(SO4)2·12H2O(十二水合硫酸铝钾),无色晶体,易溶于水。
(2)明矾净水原理:明矾溶于水发生水解反应,生成Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质,使水澄清。
[练习1]不用其他试剂无法鉴别的一组溶液是()A、偏铝酸钠溶液和稀盐酸B、硫酸钠溶液和氯化钠溶液C、氯化铝溶液和氢氧化钠溶液D、稀盐酸和碳酸钠溶液*[练习2]用稀H2SO4、NaOH和Al为原料制取Al(OH)3, 有下列三种不同的途径:甲:乙:丙:若制取等量的Al(OH)3则A、甲、乙消耗的原料同样多B、乙消耗的原料最少C、丙消耗的原料最少D、三者消耗的原料同样多*[练习3](1)100 mL 1 mol·L-1的AlCl3溶液与60 mL 6 mol·L-1的KOH溶液混合后,生成沉淀的质量是_______g。
铝和镁的冶炼
种分分解率﹑分解槽单位产 能以及所得到的Al(OH)3的质 量﹑摩尔比﹑种分初温﹑分 解终温、种子比﹑分解时间 Al(OH)3洗水量﹑料浆液固比﹑ 产品Al(OH)3含水率﹑过滤机产 能。
Al(OH)3 分级与洗涤
研究铝电解的电导率,在理论上可以了解电解质熔体的结构和离子迁移的机理。 生产中需电解质具有大的导电率。电解导电性越好,电压降就越小,越利于降低生产能耗。
碳酸钠
萤
石 反应器
硫
酸
氢氧化铝浆
氟化氢气体 吸收塔
水
粗氟氢酸
精 制
Na2SiF6
精氟氢酸 合 成
氟化钠 干 燥 合 成 冰晶石浆液 合 成 氟化铝 干 燥
过 滤 干 燥
氟化钠
冰晶石
氟化铝
碳素材料
沥 青
石油焦
沥青焦
铝电解消耗大量碳素材料,特别是 碳素阳极,约530~600㎏/tAl。铝电 解用碳素材料包括:阳极糊、预制 阳极块、侧部碳块和阴极碳块四种。 铝电解采用高温且具有很大侵蚀性 的冰晶石熔液。各种材料中,能够 耐高温并能抵御侵蚀性、价格低廉 而又导电较好的唯有炭素制品。 铝工业用炭素电极-碳阳极和碳阴极。 电解过程中,碳阳极参与电化学反 应而连续消耗,碳阴极原则上只破 损而不消耗。 碳阳极和碳阴极在电解过程中的行 为不同,对它们提出的要求不同, 制造这两类电极所用的原料也有区 别。但生产流程基本相同,右图为 阳极糊的典型制备工艺流程。
铝土矿
混合型铝土矿(三水铝石和一水软铝石)
一水软铝石型铝土矿
一水硬铝石型铝土矿
杂质:主要是SiO2、Fe2O3,其次是TiO2,少量CaCO3、MgCO3及Na、K、Cr、V、Ga、 P、F、Zn和其他一些元素的化合物。
第四单元镁和铝的冶炼
各位来宾大家好,我们来自辅仁镁业生产部。
我是生产总监郑天翼,我是副总监郦丽。
经过之前的介绍,大家一定觉得镁是一种神奇的金属,市场前景广阔!镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一。
镁在宇宙中含量第八,地壳丰度为2%,海水中含量第三。
镁在自然界分布广泛,主要以固体矿和液体矿的形式存在。
全球所利用的镁资源主要是白云石,菱镁矿,水镁石,光卤石,和橄榄石这几种矿物。
其次为海水苦卤、盐湖卤水及地下卤水。
镁资源类型丰富,分布广泛。
除了储量丰富的固态含镁矿物,含镁蒸发型矿物(海水,卤水,盐湖)资源可谓是取之不尽。
当前含镁资源储量完全可以满足人类对镁的需求量,甚至在未来的一段时间内都不成问题。
天然卤水可以看作是一种可回收的资源。
这也是我们辅仁镁业利用海水提取镁的现实基础。
01:第一步将海边的贝壳进行高温灼烧,将灼烧得到的氧化钙制得氢氧化钙。
我们选择贝壳作为原料是因为它们在海边非常常见,廉价易得。
我们还在进一步探索煅烧太湖中常见的藻类植物制取碳酸钠的可能,然后将其与氢氧化钙反应,用生成的氢氧化钠代替石灰乳与氯化镁反应,提高氢氧化镁的沉淀率。
更具体的情况属于商业机密,感兴趣的投资人,我们可以私下交流。
02在这一步骤中我们通过氯化镁和氢氧化钙复分解制取氢氧化镁沉淀。
插入一个实验:不同浓度的氯化镁和氢氧化钠反应。
海水直接加石灰乳就会像试管1,看不到发生了什么。
只有通过富集的海水才能用于镁的生产。
所幸,我们辅仁集团下设辅仁盐业,我们可以充分利用盐业生产中的苦卤,进一步降低生产成本,帮投资人挣得更多的利润。
03:在氢氧化镁沉淀中加入盐酸得到氯化镁溶液,再经蒸发结晶得到六水合氯化镁晶体。
04:将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁。
05:电解熔融的氯化镁可得到Mg和氯气。
氯气回收生产盐酸。
这样就能实现氯气的回收利用,既环保又降低成本。
而所获得的盐酸可再次参与步骤3中的反应,如此反复循环。
我们辅仁镁业生产部从经济、效率、地理环境等多方面考虑,选择最优的提取方法,同其他部门一起为辅仁镁业贡献出一份力,也希望大家能够加入我们,共创辅仁镁业的美好明天,谢谢大家。
