高中化学 . 镁和铝的冶炼文字素材 苏教版选修

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1、镁和铝的冶炼1．复习重点1．镁和铝单质的化学性质；2。镁和铝的重要化合物的化学性质。3．重点是Al2O3、Al(OH)3的两性。二、铝及其化合物1．铝铝为银白色金属，熔点为660.40C，沸点为24670C密度为2.7g·cm-3,导电性仅次于银、铜和金。（1）铝跟非金属反应常温下，铝被空气里的氧气氧化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，阻止内部的金属继续与氧气反应。铝在空气中强热：4Al＋3O22Al2O3（反应放出大量的热和耀眼的白光，因此铝可用于制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等。铝与氮气在高温下反应：2Al＋N22AlN，铝容易和卤素反应，常温下和氯气激

2、烈化合生成三氯化铝；在溴中燃烧铝粉生成三溴化铝。在高温下也能和硫、氮气、碳直接化合成Al2S3、AlN、Al4C3(2000℃)。（2）铝跟水反应铝与沸水反应2Al＋6H2O2Al(OH)3↓＋3H2↑（3）铝与酸反应①与非氧化性强酸(稀硫酸、盐酸)反应2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋6H+＝2Al3+＋3H2↑②常温下，铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸发生钝化。③加热时，铝与热浓硫酸、浓硝酸反应：2Al＋6H2SO4(浓)Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O④铝与稀硝酸反应不产生H2（4）铝与强碱溶液反应2Al＋6H2O＝Al(OH)3

3、↓＋3H2↑，Al(OH)3＋NaOH＝Na[Al(OH)4]。上述两个反应叠加得：2Al＋2NaOH＋6H2O＝2Na[Al(OH)4]＋3H2↑（5）铝与某些金属氧化物反应332Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe这个反应称为铝热反应、铝粉和氧化铁粉末的混合物称为铝热剂，铝热反应可用于焊接钢轨，可用于冶炼Ni、Mn、V等难熔金属。如10Al＋3V2O55Al2O3＋6V，8Al＋3Co3O44Al2O3＋9Co，8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe等。2．氧化铝氧化铝白色固体，高熔点(2045℃)，难溶于水，是两性氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和

4、碱反应时生成盐和水的氧化物），反应为Al2O3＋6H+＝2Al3+＋3H2O，Al2O3＋2OH-+3H2O＝2[Al（OH）4]－3．氢氧化铝（1）氢氧化铝是几乎不溶于水的白色胶状物质，能凝聚水中的悬浮物，又能吸附色素，因此可用于水的净化。（2）氢氧化铝是两性氢氧化物（既能与酸反应生成盐和水，又能和碱反应时生成盐和水的氢氧化物），氢氧化铝具有两性，可用电离平衡移动的原理来解释：氢氧化铝的电离方程式可表示如下：Al(OH)3Al3+＋3OH-Al(OH)3＋H2O[Al（OH）4]－＋H+(碱式电离)(酸式电离)其电离程度相当微弱，只有加入强酸(或强碱)时，

5、大量的H+(或OH－)才能破坏氢氧化铝的电离平衡，使平衡向右(或左)移动，生成铝盐(或四羟基合铝酸盐)，所以氢氧化铝既能与酸反应，又能与碱反应.当加入弱酸或弱碱时，因H+或OH－浓度太小，不能使上述平衡移动，因此Al(OH)3只溶于强酸或强碱，而不溶于弱酸或弱碱。反应为Al(OH)3＋3H+＝Al3+＋3H2O，Al(OH)3＋OH-＝[Al（OH）4]－（3）氢氧化铝受热分解2Al(OH)3Al2O3＋3H2O（4）Al(OH)3的制备：①用弱碱氨水与可溶性铝盐反应.Al3++3NH3·H2OAl(OH)3↓+3NH4＋②用可溶性四羟基合铝酸盐与CO2反应

6、[Al（OH）4]－+CO2Al(OH)3↓+HCO3－（CO2过量）2[Al（OH）4]－+CO22Al(OH)3↓+CO32－＋H2O（CO2少量）4．硫酸铝（1）硫酸铝溶液呈酸性，硫酸铝的水解Al3+＋3H2OAl(OH)3＋3H+（2）硫酸铝溶液与碳酸钠溶液混合，2Al3＋＋3CO32－＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋3CO2↑（3）泡沫灭火器，一般呈有1mol/LAl2(SO4)3和1mol/LNaHCO3溶液，反应原理为33Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑5．明矾明矾是含有结晶水的硫酸钾和硫酸铝的复盐。化学式KAl(SO4)2

7、·12H2OKAl(SO4)2·12H2O=K+＋Al3＋＋2SO42－＋12H2O，Al3＋容易水解，生成胶状的氢氧化铝Al(OH)3Al3++3H2OAl(OH)3（胶体）+3H+，氢氧化铝胶体的吸附能力很强，可以吸附水里悬浮的杂质，并形成沉淀，使水澄清。所以，明矾是一种较好的净水剂。6．铝土矿工业上用铝土矿(主要成分是Al2O3·H2O、Al2O3·3H2O以及少量Fe2O3、SiO2等)提取纯Al2O3作冶炼铝的原料，提取的操作过程可用以下流程图表示 三．“铝元素的化合物之间的转化关系”及其应用应用①制取Al(OH)3：A13++3NH3·H2O=A

8、l(OH)3↓+3NH4+3[Al（OH）4]－+A