高中化学苏教版必修1 从铝土矿到铝合金VIP专享VIP免费

从铝土矿到铝合金学海导航：化学研究和应用的一个重要目标就是开发和利用自然界中一切可能的物质资源，为人类生存和社会发展提供必要的物质基础。本专题以自然界的一些矿物为例介绍了如何利用化学变化实现物质间的转化，并介绍了这些产物在我们日常生活和社会发展中的重要作用。让我们从科学、技术和社会相互影响的角度，体会化学在综合利用自然资源中的作用。学习方法：观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。1．氧化铝(Al2O3)：典型的两性氧化物，既能溶于强酸，又能溶于强碱Al2O3+6H+=2Al3++3H2OAl2O3+2OH－=2AlO2－+H2O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Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2OAl(OH)3+OH－＝AlO2－+2H2OAl3+、AlO2－、Al(OH)3之间的关系可用下式表示从铝土矿中提取铝的过程中的的化学方程式①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O②NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3③2Al(OH)3=====Al2O3+3H2O④2Al2O3=====4Al+3O2↑3．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。4．铝（1）铝在常温下能很快被氧化，形成致密的氧化膜，因而具有一定的抗腐蚀性。（2）跟酸的反应非氧化性酸：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑强氧化性酸：常温下铝遇浓硫酸或浓硝酸，会在铝表面生成致密的氧化膜而发生钝化。（3）跟碱的反应铝能和强碱溶液反应。该反应可理解为铝先和强碱溶液中的水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝再和强碱反应生成偏铝酸盐：用心爱心专心116号编辑高温高温灼烧通电2Al+6H2O=2Al(OH)3+3H2↑Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O简写为：2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑（4）与氧化物的反应：铝热反应：2Al＋Fe2O3====Al2O3＋2Fe2Al＋Cr2O3====Al2O3＋2Cr特点：放出大量热，使生成的金属呈液态。本质：铝从金属氧化物中夺取氧，表现出很强的还原性。应用：焊接钢轨和冶炼某些难熔金属（如V、Cr、Mn等）。用心爱心专心116号编辑例题解析：例1．（1）100mL1mol·L-1的AlCl3溶液与60mL6mol·L-1的KOH溶液混合后，生成沉淀的质量是_______g。（2）若在200mL0.5mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入2mol·L-1的NaOH溶液，可得到7.8gAl(OH)3沉淀，则NaOH溶液的体积为_________mL。解：（1）n(Al3+)=0.1L×1mol·L-1=0.1moln(OH-)=0.06L×6mol·L-1=0.36molAl3+~3OH-~Al(OH)3Al(OH)3~OH-~AlO2-131110.10.30.1(生成)0.060.36-0.3(继续溶解)∴n(Al(OH)3)=0.1mol－0.06mol=0.04mol∴mAl(OH)3=78g/mol×0.04mol=3.12g（2）n(Al(OH)3)==0.1moln(Al3+)=0.2L×0.5mol/L×2=0.2mol画出NaOH溶液滴入Al2(SO4)3溶液中生成沉淀的图像。∵Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O∴当NaOH溶液刚滴入Al2(SO4)3中，立即生成沉淀，n(OH-)=3n(Al3+)=0.6mol时沉淀量最大，n(Al(OH)3)=0.2mol；随着NaOH溶液继续滴加，溶液中无Al3+，Al(OH)3与过量NaOH生成NaAlO2而溶解，当过量n(NaOH)=n(Al3+)时，Al(OH)3完全溶解。由图可知：当n(Al(OH)3)=0.1mol时，对应2个NaOH值。a=0.3mol(NaOH不足)VNaOH===0.15L=150mLb=0.7mol(NaOH过量)VNaOH==0.35L=350mL例2．向明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，沉淀的物质的量随Ba(OH)2物质的量的变化曲线图（如图），请指出A、B两点的意义，OA与AB段发生反应的离子方程式。解析：本题要求能够在熟练掌握Al3＋与OH―反应的基础上，充分对化学反应的本质有清楚的认识。明矾KAl(SO4)2·12H2O在水溶液中存在下面的电离方式：KAl(SO4)2=K＋+Al3＋+2SO42―，加入Ba(OH)2后，Ba2＋要和SO42―生成BaSO4沉淀，Al3＋要和OH―先生成沉淀Al(OH)3，随着Ba(OH)2的加入Al(OH)3又要和OH―生成用心爱心专心116号编辑n（沉淀）ABn[Ba(OH)2]AlO2―溶解，所以要全面考虑本题中所给的各离子之间的关系，在开始加入Ba(OH)2时BaSO4和Al(OH)3同时沉淀，当Al3＋全部沉淀时，Ba2＋还没有完全沉淀，而当Ba2＋全部沉淀时，Al3＋转变成了AlO2―。答案：A点表示生成的全部Al(OH)3和部分BaSO4沉淀，B点表示此时的沉淀全部为BaSO4。OA段的离子方程式为：Al3＋+3OH―=Al(OH)3↓Ba2＋+SO42―=BaSO4↓，AB段的离子方程式为：Al(OH)3+OH―=AlO2―。用心爱心专心116号编辑