07 微专题4 工业冶炼铝 必修 第一册 第三章 铁 金属材料

工业冶炼铝 【方法与技巧】 铝是地壳中含量最多的金属元素，在自然界主要以化合态形式存在于氧化铝中。铝土矿的主要成分是Al2O3，此外还含有少量SiO2、Fe2O3、MgO等杂质，冶炼金属铝很重要的一个过程是Al2O3的提纯。由于Al2O3是两性氧化物，而杂质SiO2是酸性氧化物，Fe2O3、MgO是碱性氧化物，因而可设计出两种提纯氧化铝的方案 1．酸溶法 工艺流程 主要反应 ①Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O②Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O，Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓③AlO＋2H2O＋CO2(过量)===Al(OH)3 ↓＋HCO④2Al(OH)3Al2O3＋3H2O⑤2Al2O34Al＋3O2↑ 注意事项 不用氨水沉淀Fe3＋是因为：Al(OH)3只能溶于强碱，不能溶于氨水，若用氨水则不能将Fe(OH)3和Al(OH)3分离 2．碱溶法 工艺流程 主要反应 ①Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O，SiO2＋2OH－===SiO＋H2O②AlO＋4H＋===Al3＋＋2H2O，SiO＋2H＋===H2SiO3↓③Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH 注意事项 不用盐酸(或H2SO4)酸化，因为AlO与酸反应生成的Al(OH)3具有两性，可溶于强酸，不易控制酸的量；CO2廉价而且生成的副产物NaHCO3用途广泛，经济效益好 【课时跟踪检测】 1．工业上以铝土矿(主要成分是氧化铝，含氧化铁杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下，下列叙述正确的是(　　) INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\3-94.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\3-94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学 人教 老高考\\word\\3-94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\马珊珊\\2021\\一轮\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\word\\3-94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\一轮\\0看PPT\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\3-94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "H:\\莫成程\\2021\\一轮\\0看PPT\\化学\\化学 人教 老高考\\word\\3-94.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2022版步步高《大一轮复习讲义》\\3-94.TIF" \* MERGEFORMATINET A．反应①中试剂X是氢氧化钠溶液 B．试剂Y是HCl，它与AlO反应生成氢氧化铝 C．图中所示转化反应中包含2个氧化还原反应 D．将X与Y试剂进行对换，最终可以达到相同结果 2．工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2、Fe2O3等杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下，对下述流程中的判断正确的是(　　) A．试剂X为稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物 B．反应Ⅱ中生成Al(OH)3的反应为CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO C．结合质子(H＋)的能力由弱到强的顺序是OH－>CO>AlO D．Al2O3熔点很高，工业上还可采用电解熔融AlCl3的方法冶炼Al 3．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如图，对上述流程中的判断正确的是(　　) A．试剂X可以是氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．工业上可采用Fe还原Al2O3的方法制Al，但成本较高 C．反应Ⅱ中CO2可以用CH3COOH溶液代替 D．反应Ⅰ中的反应为CO2＋2AlO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO 4．以铝土矿(主要成分为Al2O3，还含少量Fe2O3、SiO2等)为主要原料生产金属铝的工艺流程如图。已知滤渣中含有硅铝酸钠(Na2Al2Si2O8)沉淀。下列说法错误的是(　　) A．碱溶过程发生复杂的氧化还原反应 B．加入NaHCO3溶液的方程式为：NaHCO3＋NaAlO2＋H2O===Al(OH)3↓＋Na2CO3 C．X的主要溶质是Na2CO3 D．产生Al和O2的电解过程通常使用助熔剂Na3AlF6 5．工业上用某种氧化铝矿石(含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下，对上述流程中的判断正确的是(　　) A．试剂X可以为氨水，沉淀中含有铁的化合物 B．CO2可以用H2SO4溶液或 ... ...