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专题3 从矿物到基础材料
从铝土矿中提取铝
【学海导航】
1.了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要形式，了解工业上从铝土矿获得铝的方法，从金属铝冶炼方法的变化体验化学科学的发展对人类生活的影响。

2.了解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物
3．通过相关探究活动进一步了解学习的一般过程和方法
学习方法：观察实验→对比归纳→深化认识→形成网络→提高能力。

【主干知识】
1. 元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的。

在地壳中含量依次降低的金属是、、。

2.铝土矿的主要成分为，还有少量的、等杂质。

3.从铝土矿制备铝的工艺流程图
4.铝土矿中的氧化铝能与氢氧化钠溶液反应，生成，向其溶液中通入二氧化碳，生成和。

写出上述两个化学反应方程式；。

5. 由于氧化铝较稳定，而铝单质的性质又较活泼，因此，工业上采用方法冶炼铝，反应方程式为。

冰晶石在冶炼中所起的作用，其成分是
6.我们把既可以跟酸反应生成盐和水，又可以跟碱反应生成盐和水的氧化物称为，如、、。

【精彩例题】
例题1 某混合物A，含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3，在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化：据此判断：(1)固体B所含物质的化学式。

(2)固体E所含物质的化学式。

(3)反应①的离子方程式为。

【巩固练习】
1．从铝土矿制备铝所涉及的下列有关反应中，属于氧化还原反应的是
A.铝土矿溶于NaOH溶液中
B.偏铝酸钠溶液的酸化
C.灼烧氢氧化铝固体
D.电解熔融的氧化铝
2.将表面已完全钝化的铝条，插入下列溶液中，不会发生反应的是
A．稀硝酸B．稀盐酸C．硝酸铜D．氢氧化钠
3.铝合金因坚硬、轻巧、美观、洁净、易于加工而成为新型建筑装潢材料，主要用于制作窗框、卷帘门、防护栏等。

下列与这些用途无关的性质是
A．不易生锈B．导电性好C．密度小D．强度高
4.某些化学试剂可用于净水。

水处理中使用的一种无机高分子混凝剂的化学式可表示为[Al2(OH)n Cl m·yH2O]X，式中m等于
A．3-n B．6-n C．6+n D．3+n
5.用于飞机制造业的重要材料的是（）A．Mg-Al合金B．Cu-Sn合金C．Al-Si合金D．不锈钢
6.1989年世界卫生组织把铝确定为食品污染源之一，而加以控制使用.铝在下列应用时应加以控制的是（）
①制铝合金②制电线③制炊具④银色漆颜料⑤明矾净水⑥明矾与苏打制食品膨松剂⑦易拉罐⑧用Al(OH)3凝胶制胃舒平药片⑨包装糖果和小食品
A.③⑤⑧⑨
B.⑥⑧⑨
C.③⑤⑨
D.③⑤⑥⑦⑧⑨
7.在天平的左右两边各放一个烧杯，加入足量盐酸并使天平保持平衡，向左边烧杯中加入14.4g Mg，向右边烧杯中加入14.4g Al，此时天平不再平衡，下列操作可使天平恢复平衡的是（）
A．右边加0.45g Al B．左边加0.98g Mg
C．左边加14.4g Mg，右边加15.3g Al D．左边加14.4g Mg，右边加14.85g Al
8.将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8 L（标准状况），原混合物的质量可能是
A.2ｇ
B.4ｇ
C.8ｇ
D.10ｇ
9.铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3，写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式：
(1) 加过量，过滤除去沉淀，
离子方程式为，.
(2) 加过量，过滤除去，
离子方程式为，.
(3) 通入过量，过滤得到，离子方程式为.
(4) 煅烧可以得到纯净的Al2O3，方程式为.
10.超细氮化铝粉末被广泛应用于大规模集成电路生产等领域。

其制取原理为：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO由于反应不完全，氮化铝产品中往往含有炭和氧化铝杂质。

为测定
该产品中有关成分的含量，进行了以下两个实验：
⑴称取10.00g样品，将其加入过量的NaOH浓溶液中共热并蒸干，AlN跟NaOH溶液反应生成NaAlO2，并放出氨气3.36L（标准状况）。

①上述反应的化学方程式为；
②该样品中的A1N的质量分数为。

⑵另取10.00g样品置于反应器中，通入2.016L（标准状况）O2，在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L－1（已折算成标准状况，AIN不跟O2反应）。

该样品中含杂质炭g。

11．工业上从铝土矿(含氧化铝、氧化铁等)制取铝的流程如图所示：
经分析，生产原料(铝土矿)和提取Al2O3后的残渣(赤泥)的部分成分见下表(以氧化物
表示)且已知铝土矿中的Fe2O3全部转入赤泥。

(1)生产中每消耗1t铝土矿将产生多少吨赤泥？
(2)试计算出每炼1t铝，理论上需要多少吨铝土矿？。