从铝土矿中提取氧化铝20121218教材

碱处理
Fe2O3、 铝硅酸钠
CO2 NaAlO2
NaHCO3 Al(OH)3
NaOH溶
解
CO2酸化
过滤
过滤
灼烧
铝土矿
NaAlO2(aq)
Al(OH)3
Al2O3
思考与评价
你认为这两种方法哪一种更适合工业 生产，说出你的理由。
HCl Al2O3
AlCl3
NaOH
NaOH
Al(OH)3
CO2
NaAlO2
(4)若将铝溶解，下列试剂中最好选用__B__ (填编 号)。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 理由是 _铝__与_浓__硫__酸__在__常__温__下_发__生__钝__化__，__加__热__溶_解__ __会__产_生__有__毒__气__体__S_O_2_，__原__料__利__用_率__低__；__稀__硝__酸__能_溶__解__铝__但__ __会__产_生__N__O_气__体__，__污__染_空__气__，__硝__酸__利__用_率__低__；__而__铝__与__稀_硫___ __酸__反_应__速__率__较__快__，__产_生__的__H__2对__空__气__无__污__染______________
实验室过滤时使用玻璃棒，其作用是_______引__流。
(3)在工艺流程第三步中，选用二氧化碳作酸化剂 的原因是 经__过__足__量__氢_氧__化__钠__溶__液__的__溶_解__，__大__部__分__铝__元_素_ __均__以_N__a_A_l_O_2_的__形_式__存__在__于__滤__液__中_，__通__入__过__量__二__氧_化__碳__可___ __以__将_N__a_A_l_O_2_完__全_转__化__为__A_l_(O__H_)_3 _____________________ 。
从铝土矿中提取氧化铝
思考：如何在实验室制备Al2O3 ？
坩埚或耐火砖
红宝石
药品：稀盐酸、氯化铝溶液、偏铝酸钠溶液、氢氧化钠溶液、
氨水、大理石
选择的原料 反应的化学方程式
路线一
氯化铝溶液 、 氨水
AlCl3 + 3NH3·H2O = Al(OH)3↓+ 3NH4Cl
路线二
偏铝酸钠溶液、 稀盐酸溶液、 大理石
2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3↓+ Na2CO3
NaAlO2 + CO2 + 2H2O = Al(OH)3↓+ NaHCO3
铝 土 矿
工业制备的 氧化铝
从铝土矿中提取Al2O3
铝土矿的成分： 主要成分：Al2O3
少量：Fe2O3 SiO2 等杂质
铝土矿
提纯
较纯的Al2O3
(2)溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠反应，能生成硅铝酸
盐 沉 淀 ， 化 学 反 应 方 程 式 为 ： 2Na2SiO3 ＋ 2NaAlO2 ＋
2H2O
Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH。
回答下列问题：
(1)写出向铝土矿中加入足量氢氧化钠溶液后，该步 操作中发生反应的离子方程式：
_____A_l2_O_3_＋__2_O_H_－______2_A_lO__2-_＋__H_2_O___________________ ____S__iO_2_＋__2_O_H__－______S_iO__32_-＋__H_2_O____________________ 。 (2)滤渣A的主要成分为_____F_e_2_O_3_、__N_a__2A__l2_S_i_2O__8__ ；滤渣A 的用途是_炼__铁__的__原__料__(_或__生__产__硅__酸__盐__产__品__的__原__料__) (只写一种)；
【解释】(1)Al2O3属于两性氧化物，SiO2属于酸性氧化 物，都能与强碱反应。
(2)利用题目给出的信息——“硅铝酸盐沉淀”，可 以知道滤渣A的主要成分是Fe2O3、Na2Al2Si2O8。对于 滤渣A的用途一般很容易想到其可以作为炼铁的原料。
(3)因为Al(OH)3是两性氢氧化物，若用强酸酸化滤 液时，无法保证将全部铝元素转化为Al(OH)3过滤出来。 (4)分析问题时，一般要同时考虑生产效益(原料利用率) 和环保问题。
交流与讨论
盐酸
氢氧化钠溶液
Al2O3 Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O Al2O3+ 2NaOH=2NaAlO2+H2O
Fe2O3 Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
不反应
SiO2
不反应
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
酸处理
NaOH
AlCl3 FeCl3
Fe(OH)3 CO2
NaAlO2
Al(OH)3
NaHCO3
盐酸溶解
NaOH
CO2酸化
百度文库
铝土矿 过滤
AlCl3(aq) 过滤 FeCl3(aq)
过滤
NaAlO2(aq)
灼烧
Al(OH)3
Al2O3
碱处理
注意：在溶液中，NaAlO2 、Na2SiO3与NaOH在一定条 件下会反应生成铝硅酸钠沉淀，化学反应方程式为： 2Na2SiO3＋2NaAlO2＋2H2O = Na2Al2Si2O8↓＋4NaOH
从铝土矿制备铝的工艺流程：
选择原料
控制反应条件
铝 土 矿
ＮaＯＨ 溶液
过滤
NaAlO2 溶液
通入 CO2
过滤
Al(OH)3 灼烧 沉淀
氧 化 铝
制备物质的一般流程：
分析目标产品 选择原料
确定反应原理 设计反应路径 设计反应装置 控制反应条件
分离提纯产品
【迁移训练1】是一种重要的金属，在生产、生活中具 有许多重要的用途,下图是从铝土矿中(主要成分是Al2O3， 还有少量的Fe2O3、SiO2) 制备铝的工艺流程：