《从矿物到基础材料》知识要点.doc

从矿物到基础材料知识要点 一、从铝土矿到铝合金 1、铝元素是地壳中含量最多的金属元素，占地壳总量的7.73。 2、从铝土矿制备的铝的工业流程（见课本P62图3-2） 3、两性氧化物和两性氢氧化物 （1）Al2O3为两性氧化物 Al2O32OH-2AlO2-H2O Al2O36H2Al33H2O （2）AlOH3为两性氢氧化物 AlOH3OH-2AlO2-H2O AlOH33HAl33H2O （3）Al2O3、AlOH3不溶于弱酸（如H2CO3）、弱碱（如NH3H2O） 4、从铝土矿（含氧化铁、二氧化硅等杂质）制备纯净氧化铝 Al2O32NaOH2NaAlO2H2O 2NaAlO2CO23H2ONa2CO32AlOH3↓ 对比碱液与酸浸 （1）用NaOH溶液溶解铝土矿碱浸最后所得的Al2O3中不含氧化铁杂质，SiO2作为酸性氧化物，与NaOH有一定的反应，但产物为含铝硅酸钠复盐，主要在残渣中。 （2）用硫酸（或盐酸）溶液溶解铝土矿酸浸二氧化硅与酸不反应，但由于Fe2O3溶于酸，就必须再加入过量的氢氧化物溶液使Fe3形成沉淀（去铁），再通入CO2，灼烧沉淀。这样所得氧化铝较纯净，但流程较复杂，酸碱消耗较多，成本较大。 5、铝的性质 （1）铝与酸的反应，在冷浓硫酸中钝化。 （2）铝与强碱溶液反应的本质 反应过程 2Al2H2O2AlOH3↓；3H2↑; 2AlOH32NaOH2NaAlO24H2O 总反应式2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2↑ Al与水很难反应，且生成的AlOH3附在Al的表面，阻止了Al继续反应，但强碱NaOH能溶解AlOH3，故可促使Al与强碱液反应，而弱碱如氨水，不溶解AlOH3，故Al在弱碱溶液中不反应。 （3）铝热反应与铝的冶炼 ①铝热反应 工业上把铝粉还原一些金属氧化物的反应称为铝热反应，主要用来焊接铁轨、冶炼难溶金属。 如 I、铝热反应需要高温引发，但一旦反应进行，由于本身放出大量的热，能维持反应的快速进行。 II、铝热反应为重要的置换反应，其配平技巧是配氧法，即先使氧原子相等，余下的金属原子用观察法可迅速配平。 ②铝的冶炼 由于铝的活泼性较强，工业上一般用电解熔融氧化铝法冶炼铝（），由于Al2O3熔点很高，故加入冰晶石降低熔融液的温度。 铝盐溶液与强碱溶液的反应 I、AlCl3溶液中滴加NaOH溶液（搅拌） 现象白色沉淀→沉淀增加→沉淀减少→沉淀消失 有关反应 Al33OH-AlOH3↓; AlOH3OH-AlO2-2H2O II、向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 现象开始无沉淀生成（或者刚生成立刻消失）→沉淀生成并逐渐增加→ 沉淀量不变 有关反应 Al34OH-AlO2-2H2O; Al33AlO2-6H2O4AlOH3↓ 相应的图象可表示为 （1）向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液 n[AlOH3] nNaOH （2）向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液 n[AlOH3] nNaOH