2014-2015高三化学第二轮复习-氧化铝工业流程题教学案印刷版

2014—2015高三化学第二轮复习教学案------元素与化合物之及铝其化合物-1-教师孙法军班级高三（3）、高三（5）上课时间学科化学年级高三课时数（总6课时）第二课时课题2014-2015高三化学第二轮复习---氧化铝【5分钟】失败————高中化学闯关（006）————成功1.氧化铝属于_______（填：酸性、碱性、两性）氧化物，熔点______（填：高、低），_______(填：离子、共价)化合物；熔融状态______（填：是、否）导电；电解熔融氧化铝制得铝：阳极电极反应方程式_____________________________________；阴极电极反应方程式________________________________________。2.完成下列反应的化学方程式和离子方程式；①氧化铝与氢氧化钠溶液反应②氧化铝与稀硫酸反应_______________________【35分钟】【2011-2014全国各地高考题和模拟题汇（改）编】1.（2014广一模,32.16分）某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_____________________________________________、______________________________________________________________________________。（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_________________________、________________________。（3）物质X的化学式为___________（2分）。“碱溶”时反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________。2014—2015高三化学第二轮复习教学案------元素与化合物之及铝其化合物-2-（4）已知Fe3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al3+开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品Al(OH)3，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO3一种试剂，后续操作过程是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl3溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl3·6H2O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：___________________________________________________________________________________。2.（2014广东·32节选）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：（注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）（3）步骤①为：搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为__________________________________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。3.（2014江苏·16）（12分）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。（1）酸浸时反应的化学方程式为；滤渣Ⅰ的主要成分为（填化学式）。（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x滤渣Ⅱ的主要成分为（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，SO2热分解粉煤灰酸浸H2SO4溶液过滤Ⅰ调pH=3.6滤渣Ⅰ滤渣Ⅱ过滤Ⅱ吸收含SO2烟气CaCO3粉末2014—2015高三化学第二轮复习教学案------元素与化合物之及铝其化合物-3-其原因是（用离子方程式表示）。4.．(2009·福建理综，24)从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种工艺流程如下：请回答下列问题：(1)流程甲加入盐酸后生成Al3＋的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________。(2)流程乙加入烧碱后生成SiO2－3的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________。(3)验证滤液B中含Fe3＋，可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。(4)滤液E、K中溶质的主要成分是__________(填化学式)，写出该溶液的一种用途：________________________________________________________________________。(5)已知298K时，Mg(OH)2的溶度积常数Ksp＝5.6×10－12mol3·L－3，取适量的滤液B，加入一定量的烧碱达到沉淀溶解平衡，测得pH＝13.00，则此温度下残留在溶液中的c(Mg2＋)＝__________。5.．(2010·南京模拟)电解法冶炼铝的原料是Al2O3，可由自然界中铝土矿获得，其生产过程可表示为：铝土矿(主要成分Al2O3，杂质SiO2、Fe2O3)―→Al(OH)3―→Al2O3―→Al。从铝土矿到Al(OH)3的转化有两种方案：方案1：铝土矿――→过量HCl①过滤滤液――→过量NaOH②过滤滤液――→CO2③过滤AlOH3方案2：铝土矿――→过量NaOH④过滤滤液――→HCl⑤过滤滤液――→氨水⑥过滤AlOH3(1)过滤①、②的滤渣成分分别是________(填字母代号，下同)；过滤④、⑤的滤渣成分分别是__________。A．Al2O3B．SiO2C．Fe2O3D．Al(OH)3E．H2SiO3F．Fe(OH)3(2)“Al(OH)3―→Al”的一般的生产方法是__________(填字母代号)。A．蒸发B．灼烧C．热还原D．溶解E．过滤F．电解6．(2013·大纲全国卷，29)铝是一种应用广泛的金属，工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。2014—2015高三化学第二轮复习教学案------元素与化合物之及铝其化合物-4-①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下：②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下：回答下列问题：(1)写出反应1的化学方程式______________________________________________。___________________________________________________________________________________________。(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________，反应2的离子方程式为___________________________________。(3)E可作为建筑材料，化合物C是________，写出由D制备冰晶石的化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________。(4)电解法制铝的化学方程式是________，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分是________。反思2014—2015高三化学第二轮复习教学案------元素与化合物之及铝其化合物-5-答案1.（1）Al2O3+6H+===2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O（4分，每个2分）（2）盐酸的浓度、反应温度、煤矸石颗粒大小、是否充分搅拌、反应时间（任写两个）（4分，每个2分）（3）CO2；Al(OH)3+OH—=AlO2—+2H2O（4分，每个2分）（4）加入CaCO3调节pH到3.2，过滤除去Fe(OH)3后，再加入CaCO3调节pH到5.4，过滤得到Al(OH)3（2分）（5）AlCl3饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)Al3+(aq)+3Cl—(aq)+6H2O(l)，通入HCl气体使溶液中c(Cl—)增大，平衡向析出固体的方向移动从而析出AlCl3晶体。（2分）2.(1)排除空气，减少碳的损失（1分）(2)CO，（1分）SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O（2分）(3)过滤（1分）Cl-、OH-、AlO2-（3分）(4)AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+Al(OH)3↓+CH3CH2OH（3分）7.8Kg（2分）3.4.(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O(2)SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O(3)硫氰化钾(或苯酚溶液等合理答案均可)(4)NaHCO3制纯碱(或做发酵粉等合理答案均可)(5)5.6×10－10mol·L－15.(1)B、FC、E(2)B、F6.答案(1)2NaOH＋SiO2===Na2SiO3＋H2O、2NaOH＋Al2O3===2NaAlO2＋H2O(2)CaSiO32AlO－2＋CO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋CO2－3(或AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3)(3)浓H2SO412HF＋3Na2CO3＋2Al(OH)3===2Na3AlF6＋3CO2＋9H2O(4)2Al2O3=====高温电解，Na3AlF64Al＋3O2↑O2、CO2(CO)