2017-2018學年蘇教版選修2 專題二第四單元 鎂和鋁的冶煉 課件（30張）

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1、自主探究精要解讀 第四單元鎂和鋁的冶煉 1為什么不用電解AlCl3(熔融)制備Al? 提示AlCl3是共價化合物，熔融態(tài)不導(dǎo)電，無法電解得到 Al。2Al 3、Mg2均易發(fā)生水解，其離子方程式？ 自主探究精要解讀 1了解如何根據(jù)元素在自然界的存在狀態(tài)和性質(zhì)來開發(fā)、利用自然資源。2了解從海水中提取氯化鎂、從鋁土礦中提取氧化鋁的方法，以及獲得金屬鎂、鋁的基本原理。3通過學習活動提高學習能力、交流合作能力和分析、解決實際問題的能力。 自主探究精要解讀 石灰 石灰乳 氫氧化鎂 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 1. 制備純度較高的氧化鋁 (1)鋁元素的含量占地殼中元素總量的7.45%，是地殼中含量最

2、 的金屬元素。鋁在地殼中主要以 的形式存在。要從鋁土礦中提取鋁，首先必須制備純度較高的 。多鋁土礦氧化鋁 自主探究精要解讀 (2)原料： 。(3)制備過程：先要除去鋁土礦中的 、 等雜質(zhì)。在工業(yè)上可以使用 來處理鋁土礦得到偏鋁酸鈉溶液，在得到的偏鋁酸鈉溶液中通入 ，析出 ，加熱分解 ，就得到純度較高的 。主要方程式有： 氧化鐵二氧化硅二氧化碳氫氧化鋁沉淀氫氧化鋁氧化鋁濃氫氧化鈉溶液鋁土礦 自主探究精要解讀 較強 電解熔融氧化鋁 熔點 冰晶石 自主探究精要解讀 將MgCl26H 2O中的結(jié)晶水失去，在加熱時需注意什么？提示由于Mg2水解得到Mg(O H )2故加熱MgCl26H 2O時需在H C

3、l(g)氣氛中防止Mg2水解。 電解熔融態(tài)的Al2O 3制備Al時，將Al2O 3熔化需較高能量，為了使Al2O 3在相對較低的溫度下熔化需加什么物質(zhì)？作用是什么？提示冰晶石(Na 3AlF6)、降低Al2O 3的熔化溫度。 電解MgCl2和Al2O 3時，陽極材料能否為活潑電極？為什么？提示需用惰性電極，否則陽極本身發(fā)生氧化反應(yīng)。 【慎思1】【慎思2】【慎思3】 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 海水是一種豐富的資源，工業(yè)上從海水中可提取許多種物質(zhì)，廣泛應(yīng)用于生活、生產(chǎn)、科技等方面。下圖是某工廠對海水資源進行綜合利用的示意圖?！纠?】 自主探究精要解讀 回答下列問題：(1

4、)流程圖中操作a的名稱為_。(2)工業(yè)上從海水中提取的NaCl，可用來制取純堿，其簡要過程如下：向飽和食鹽水中先通入氣體A，后通入氣體B，充分反應(yīng)后過濾得到晶體C和濾液D，將晶體C灼燒即可制得純堿。氣體A、B是CO 2或NH 3，則氣體A應(yīng)是_(填化學式)。濾液D中主要含有NH 4Cl、NaH CO 3等物質(zhì)，工業(yè)上是向濾液D中通入NH 3，并加入細小食鹽顆粒，冷卻析出不含有NaH CO 3的副產(chǎn)品NH 4Cl晶體，則通入NH 3的作用是_。 自主探究精要解讀 (3)鎂是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂從海水中提取。若要驗證所得無水MgCl2中不含NaCl，最簡單的操作方法是_。操

5、作b是在_氛圍中進行，若在空氣中加熱，則會生成Mg(O H )Cl，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：_。 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀答案C 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 陰極(和電源負極相連)：4Al312e=4Al 陽極(和電源正極相連)：6O 212e=3O 2 在高溫下，陽極產(chǎn)生的氧氣會跟碳電極發(fā)生反應(yīng)，生成二氧化碳，所以在電解中要定時補充碳塊。鋁的熔點是660 ，電冶鋁反應(yīng)的溫度是1 000 左右。所以電解生成的鋁呈液態(tài)，從電解裝置的底部流出。2電解過程： 自主探究精要解讀 鋁和氫氧化鉀都

6、是重要的工業(yè)產(chǎn)品。請回答：(1)工業(yè)上冶煉鋁的化學方程式是_。(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應(yīng)的離子方程式是_。(3)工業(yè)品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸根雜質(zhì)，可用離子交換膜法電解提純。電解槽內(nèi)裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過)，其工作原理如圖所示?！纠?】 自主探究精要解讀 該電解槽的陽極反應(yīng)式是_。通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因_。除去雜質(zhì)后的氫氧化鉀溶液從液體出口_(填寫“A”或“B”)導(dǎo)出。 自主探究精要解讀 解析(1)金屬鋁的冶煉是電解熔融Al2O 3。(2)鋁與強堿反應(yīng)放出氫氣生成偏鋁酸鹽。(3)結(jié)合題中給出的信息提示進行解題。溶液中存在陰離子為O H和含氧酸根，應(yīng)是

7、O H先放電。溶液中存在的陽離子為K和H，應(yīng)是H先放電。在陰極由于H放電，H不斷減少，水的電離平衡向正反應(yīng)方向移動，O H濃度增大，pH增大。K可通過陽離子交換膜流向B口，B口的O H不斷增多，但無法通過陽離子交換膜，故氫氧化鉀溶液從B口導(dǎo)出。 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 自主探究精要解讀 從鋁土礦(主要成分是Al2O 3，含SiO 2、Fe2O 3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如下：請回答下列問題：(1)流程甲加入鹽酸后生成Al 3的離子方程式為_。 _。 【體驗2】 自主探究精要解讀 (3)驗證濾液B含F(xiàn)e3，可取少量濾液并加入_(填試劑名稱)。(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是_(填化學式)，寫出該溶質(zhì)的一種用途_。(5)已知298 K時，Mg(O H )2的溶度積常數(shù)Ksp5.61012。取適量的濾液B，加入一定量的燒堿至達到沉淀溶液平衡，測得pH13.00，則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2)_。解析本題考查的基本原理：利用氧化鋁的兩性進行氧化鋁的分離與提純。(4)由于CO 2過量與堿反應(yīng)時均產(chǎn)生碳酸氫鹽；(5)根據(jù)溶度積Kspc(Mg2)c2(O H)，又根據(jù)pH13.00，即c(O H)0.1 molL1代入易得。 自主探究精要解讀