铝的重要化合物 课件-2024届高三化学高考第一轮复习

铝的重要化合物 铝的冶炼及模拟工业从铝土矿提纯氧化铝 Al 〜Al2O3 〜Al(OH)3 〜 AlCl3 、NaAl(OH)4 / NaAlO2 复习目标： 了解铝的重要化合物的存在、性质和用途； 1 掌握工业提取铝的一般方法。 2 1746年,法国科学家拉瓦锡证实不能用碳等还原剂还原氧化铝: 1825年,丹麦奥斯特利用金属钾还原氯化铝获得少量的铝 1854,法国的德维尔利用金属钠还原 NaAlCl4得到了一定量的铝; 1886年,美国的化学系学生霍尔和法国的埃鲁分别发现了冰晶石一氧化铝熔盐电解法化获得金属铝。 [问题](1)科学家们在探索中采用了哪些冶炼金属的一般方法? (2)门捷列夫在1857年获得的铝制奖杯是哪位科学家的研究成果， 为何当时铝比黄金贵？ 原料难得，生产成本高，产量小 Al的冶炼历程 课程导入 霍尔-埃鲁电解法： 把氧化铝熔化在熔融的冰晶石（Na3AlF6）中进行电解, 终于看到小球状的铝聚集在阴极上。 2Al2O3=== 4Al+3O2↑ 通电 冰晶石 助熔剂：使氧化铝的熔融温度由2050℃降低到1000℃，大降低成本，使铝得到大规模生产。 铝土矿： Al2O3，少量SiO2，Fe2O3 Al2O3 Al 大规模冶炼铝的原料从何而得？铝在自然界的主要存在形式？ 思考 铝土矿 Al2O3 少量SiO2 Fe2O3 滤渣 过量盐酸 过量烧碱 滤渣 滤渣 过量CO2酸化 滤液 灼烧 Al2O3 铝土矿 Al2O3 少量SiO2 Fe2O3 滤渣 过量烧碱 滤渣 过量CO2酸化 滤液 灼烧 Al2O3 Al2O3的提纯工艺：酸溶法、碱溶法等，目前广泛应用的是碱溶法 ｛问题1】 铝土矿为何可以酸溶，也可以碱溶？ 一、铝的氧化物——Al2O3 1.Al2O3的物理性质： 俗称刚玉，红宝石，蓝宝石的主要成分都是Al2O3 ,白色固体，难溶于水，熔点高（2050℃），也很坚固，可作耐火材料—耐火坩埚、耐火管、耐高温的实验仪器. 含Cr元素 含Ti元素 2.Al2O3的化学性质： 1、制备铝的原料：2Al2O3===4Al+3O2↑ 通电 冰晶石 Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O Al2O3 + 6H+ == 2Al3+ + 3H2O Al2O3 + 2OH- == 2AlO2-+ H2O 2、两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的金属氧化物 Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 模拟工业酸溶法提纯氧化铝： （提示：Fe2O3为碱性氧化物，SiO2为酸性氧化物， Al(OH）3受热易分解。 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O SiO2不与HCl反应 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 铝土矿与过量HCl溶液： 铝土矿 Al2O3 少量SiO2 Fe2O3 滤渣 过量盐酸 过量烧碱 滤渣 滤渣 过量CO2酸化 滤液 灼烧 Al2O3 SIO2 HCl AlCl3 FeCl3 工艺流程基本思路： 对比原料与产物，分析须除杂质 看清需要滤液 or 滤渣 模拟工业酸溶法提纯氧化铝： 铝土矿 Al2O3 少量SiO2 Fe2O3 HCl AlCl3 FeCl3 滤渣 过量盐酸 过量烧碱 滤渣 SIO2 滤渣 过量CO2酸化 滤液 灼烧 Al2O3 思考1： 为何要向滤液（ AlCl3、FeCl3和过量的HCl ）中滴加过量烧碱，能否用氨水替代？ 实验1： NH3•H2O AlCl3 NaOH AlCl3 NaOH FeCl3 产生白色沉淀，滴加过量氨水沉淀不溶解。 说明氢氧化铝不溶于弱碱（一水合氨） 先逐渐产生白色沉淀至最大量，继续滴加氢氧化钠沉淀溶解。 说明氢氧化铝溶于强碱氢氧化钠。 加氢氧化钠直至过量，产生红褐色沉淀，且不溶解。 说明氢氧化铁不溶于碱。 HCl AlCl3 FeCl3 过量烧碱 滤渣 （能否用氨水替代） NaCl NaOH NaAlO2 Fe(OH)3 AlCl3+3NaOH=3NaCl+Al(OH)3 ↓ Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O FeCl3+3NaOH= 3NaCl+Fe(OH)3↓ AlCl3+3NH3•H2O= 3NH4Cl+Al (OH)3↓ 若是制备Al (OH)3你会选择用什么试剂？为什么？ 二、铝的氢氧化物Al(OH)3 1.物理性质: 白色固体沉淀，几乎不溶于水. 2.化学性质: 1、两性氧化物：既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氢氧化物 Al(OH)3 +NaOH=NaAlO2+2H2O Al(OH)3 +3HCl = AlCl3 +3H2O Al(OH)3 +3H+ = Al3+ +3H