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从铝土矿中提取铝的工艺流程题目铝是一种重要的金属材料，广泛应用于工业生产和日常生活中。
铝土矿是铝的主要矿石之一，其中含有丰富的铝元素。
提取铝的工艺流程是将铝土矿中的铝元素分离出来，然后进行精炼和加工，最终得到纯净的铝材料。
铝土矿中的主要矿物是高岭石，它含有大量的氧化铝。
提取铝的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 破碎和磨矿：首先将铝土矿经过破碎和磨矿的过程，将其粉碎成较小的颗粒。
这样可以增加矿石表面积，有利于后续的化学反应和溶解。
2. 碱法浸出：将经过破碎和磨矿的铝土矿与碱液进行反应，通过浸出的方式将氧化铝溶解出来。
常用的碱液有氢氧化钠或氢氧化铝溶液。
在高温和高压下进行反应，可以提高溶解率。
3. 滤液分离：将浸出液进行固液分离，将固体残渣与液体分离。
常用的分离方法是压滤或离心分离。
固体残渣中含有一定量的杂质，需要进一步处理。
4. 氢氧化铝沉淀：将滤液中的氧化铝通过加入酸或盐酸进行中和，生成氢氧化铝沉淀。
氢氧化铝沉淀可以进一步提纯，去除其中的杂质。
5. 煅烧：将氢氧化铝沉淀进行煅烧，将其转化为氧化铝。
煅烧过程中，需要控制温度和时间，以确保氧化铝的质量和纯度。
6. 电解精炼：将得到的氧化铝进行电解精炼，将其转化为纯净的金属铝。
电解精炼是将氧化铝溶解在电解质中，通过电流的作用将其中的阴离子还原为金属铝。
7. 铝材加工：最后得到的金属铝可以进行进一步的加工和制造，用于生产各种铝制品。
常见的加工方法包括挤压、轧制、拉伸等。
提取铝的工艺流程需要耗费大量的能源和资源，并且产生一定量的废弃物和排放物。
因此，在实际生产中需要注意环境保护和资源利用的问题，采取相应的措施进行治理和回收利用。
总结起来，从铝土矿中提取铝的工艺流程主要包括破碎和磨矿、碱法浸出、滤液分离、氢氧化铝沉淀、煅烧、电解精炼和铝材加工等步骤。
这些步骤相互配合，可以高效地提取出纯净的金属铝，为工业生产和日常生活提供了重要的材料基础。
《铝土矿提取铝》知识清单一、铝土矿的简介铝土矿是一种主要由三水铝石、一水铝石和勃姆石组成的矿石，是生产金属铝的主要原料。
它通常呈红棕色、灰色或黄色，质地较为疏松。
铝土矿在世界各地都有分布，其储量和质量因地区而异。
铝土矿的主要成分包括氧化铝、氧化铁、二氧化硅等。
其中，氧化铝的含量是决定铝土矿质量和用途的关键因素。
一般来说，氧化铝含量越高，铝土矿的质量越好，越适合用于提取铝。
二、提取铝的工艺流程1、选矿选矿是提取铝的第一步。
由于铝土矿中往往含有大量的杂质，如氧化铁、二氧化硅等，需要通过选矿的方法将这些杂质去除，以提高铝土矿的品位。
常见的选矿方法有洗矿、浮选、磁选等。
2、拜耳法拜耳法是目前从铝土矿中提取氧化铝的主要方法之一。
其基本原理是利用氢氧化钠溶液在高温高压下溶解铝土矿中的氧化铝，生成铝酸钠溶液，然后将不溶解的杂质过滤除去。
接着，向铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体，使氧化铝以氢氧化铝的形式沉淀出来，最后将氢氧化铝加热分解，得到氧化铝。
具体步骤如下：（1）溶出将粉碎后的铝土矿与氢氧化钠溶液在高温高压下混合，发生反应：Al₂O₃(1 或 3H₂O) ＋2NaOH → 2NaAlO₂＋（3 ＋ 2x)H₂O （2）稀释和沉降分离溶出后的溶液经过稀释，使溶液中的铝酸钠浓度降低，一些杂质沉淀下来，通过沉降分离除去。
（3）分解向经过处理的铝酸钠溶液中通入二氧化碳气体，发生反应：NaAlO₂＋ 2H₂O ＋ CO₂ → Al(OH)₃↓ ＋ NaHCO₃（4）煅烧将得到的氢氧化铝在高温下煅烧，分解为氧化铝：2Al(OH)₃ → Al₂O₃＋ 3H₂O3、烧结法对于含硅量较高的铝土矿，通常采用烧结法提取氧化铝。
该方法是将铝土矿与碳酸钠、石灰等混合，在高温下烧结，使氧化铝转化为可溶于水的铝酸钠，而杂质则转化为不溶性的化合物。
然后用稀碱溶液溶出铝酸钠，经过脱硅等处理后，得到纯净的铝酸钠溶液，再通入二氧化碳气体使氧化铝沉淀，最后煅烧得到氧化铝。
从铝土矿中提取铝及铝的化合物（修改稿）【学习目标】:(1)了解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要存在形式。
(2)了解铝土矿制备铝的工艺流程，掌握相关反应的化学方程式，通过对工艺流程的问题探究，培养了学生从信息中获取新知识的能力。
(3)从炼铝方法的变化中体验化学科学的发展对人类生活的影响。
(4)初步了解实验方案的设计，通过实验探索，掌握氧化铝和氢氧化铝的两性，体验实验和探究的乐趣，培养学生热爱科学，崇尚科学的态度。
【教学重点】铝的冶炼过程,氧化铝和氧氧化铝的两性、铝化合物之间转化的关系【教学难点】Al2O3的两性,氢氧化铝的两性。
【情境引入】展示可乐罐，很多同学爱喝可乐，可乐罐是由什么材料制成？【学生】主要成分为铝。
【讲述】铝元素在自然界中是怎样存在的，看投影资料。
（ppt）【提问】铝在我们身边无处不在，具有广泛的应用，请大家举例铝的应用。
【播放图片】生活和生产中的铝制品（ppt）【过渡】铝与我们生活和生产密切相关，但是追溯到19世纪中期，铝像现在这样普遍存在吗？【播放资料】（ppt）（一）拿破仑的铝制餐具。
（二）门捷列夫的铝制奖杯。
【设问】这两个事例说明了什么？【学生回答】说明当时铝很贵。
【过渡】铝在地壳中都以化合态存在，如氧化铝等。
在19世纪中期铝的冶炼比较困难导致了铝的价格的昂贵，甚至都超过了黄金，但现在随着科学技术的进步，人们已经熟练地掌握了较好的冶炼铝的方法，铝的价格大大降低，走进了我们普通百姓家。
那么我们现在是如何提取铝的呢？【板书】一、从铝土矿中冶炼铝【介绍】铝的工艺流程。
（ppt）【设问】炼铝的原料是地壳中含量较多的铝土矿，其主要成分是Al2O3，从铝的工艺流程来看，我们可以把冶炼过程分成哪两个阶段?（ppt）【板书】（1）铝土矿→氧化铝（2）氧化铝→铝【过渡】先来讨论第一阶段：氧化铝的提纯。
看下面问题。
(问题1)NaOH溶解铝土矿的目的是什么？（提示：我们需要的是反应以后的滤液。
诚西郊市崇武区沿街学校高一化学从铝土矿中提取铝教案设计-【教学目的】：1、知识与技能：①理解地壳中铝元素的含量，知道铝元素在自然界的主要的存在形式②理解铝土矿制备铝的工艺流程，能解释每一步操作的物质成分变化，掌握相关反响的化学方程式。
③理解两性氧化物的概念，知道氧化铝是两性氧化物。
④理解铝合金、氧化铝在消费生活中的用途。
2、过程与方法：①让学生自己解读铝土矿制备氧化铝的工艺流程，找出问题和困惑，培养学生自主学习和发现问题的才能。
②通过实验探究，掌握Al2O3的性质，理解探究学习的一般过程与方法。
③在工艺流程与学生分析冲突的根底上，引导学生完善工艺流程，培养学生质疑才能及多角度分析问题的才能。
④通过概括与总结，进一步完善学生对活泼金属冶炼方法和过程的认识，并延伸到金属冶炼的一般过程与方法，培养学生从个别到一般的思维方式。
3、情感态度与价值观：①从炼铝方法的变化体验化学科学的开展对人类生活的影响②通过问题讨论和实验探究，激发勇于探究的精神，培养严谨的科学态度和意识。
【教学重点】：铝土矿提取铝的化学原理和氧化铝的两性。
【教学难点】：运用学生初中的有关氧化物的概念与物质转化类型的知识，理解从铝土矿提取铝的化学原理。
【设计说明】：新教材与现行高中化学教材相比，弱化了按照元素自然族来介绍元素化合物知识的传统做法，所涉及的元素化合物知识内容在覆盖面上与现行课程的差异不大，详细化合物知识内容的选取以及处理的深广度也根本相近，但是内容的组织线索、学习的重点和方式等都有较大的变化，如现行课程元素化合物知识都是按构造→性质→用途与制法的组织形式进展教学，而专题3从矿物到根底材料的知识那么是从工业制备→性质→应用的组织形式呈现，新教材跳出以单一物质为中心的学习形式，以元素层面对待元素化合物的学习。
从铝土矿中提取铝是专题3从矿物到根底材料第一单元的第一课时的教学内容，学生经过专题1、专题2的学习，已有了一定的实验才能及活泼金属冶炼方法的初步概念，在初中科学中已详细学习了酸和碱的概念及性质，对两性氧化物概念的学习有较好的知识铺垫。
第一课时 从铝土矿中提取铝 铝的重要化合物知识回顾：1．酸性氧化物是指能和碱反应生成盐和水的氧化物，如CO 2、P 2O 5等。
2．碱性氧化物是指能和酸反应生成盐和水的氧化物，如CaO 、Fe 2O 3等。
3．试书写下列化学方程式：①CO 2通入澄清石灰水中：CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O ； ②铁锈溶于稀盐酸中：Fe 2O 3＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2O 。
一、从铝土矿中提取铝 1．铝的存在(1)含量：铝元素是地壳中含量最多的金属元素。
(2)存在：地壳中铝元素的主要存在形式为铝土矿，其主要成分为Al 2O 3。
2．从铝土矿制备铝的工艺流程铝土矿――→NaOH 溶液过滤滤液――→CO 2过滤沉淀――→灼烧氧化铝(熔融)――→电解冰晶石铝 上述过程中发生反应的化学方程式分别为：(1)Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ；(2)NaAlO 2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3＋NaHCO 3；(3)2Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O ； (4)2Al 2O 3=====通电4Al ＋3O 2。
二、氧化铝1．化学性质——两性氧化物(1)①Al 2O 3与H 2SO 4反应的化学方程式：Al 2O 3＋3H 2SO 4===Al 2(SO 4)3＋3H 2O 。
②Al 2O 3与NaOH 溶液反应的化学方程式：Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O 。
(2)两性氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氧化物。
2．物理性质(1)硬度高，硬度仅次于金刚石的物质是刚玉，其主要成分为α氧化铝。
(2)熔、沸点都很高，可用于制造耐火材料。
三、氢氧化铝1．实验室制备氢氧化铝离子方程式：Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3＋3NH ＋4。
2．化学性质——两性氢氧化物(1)①Al(OH)3与强酸反应的离子方程式：Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O 。
②Al(OH)3与强碱溶液反应的离子方程式：Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O 。
(2)两性氢氧化物：既可以与酸反应又可以与碱反应生成盐和水的氢氧化物。
四、明矾 1．复盐由两种或两种以上的阳离子和一种阴离子组成的盐。
如明矾KAl(SO 4)2·12H 2O 。
2．明矾的净水原理(1)电离：KAl(SO 4)2===K ＋＋Al 3＋＋2SO 2－4。
(2)生成胶体：Al 3＋＋3H 2O===Al(OH)3(胶体)＋3H ＋。
(3)吸附作用：Al(OH)3胶体具有很强的吸附能力，能凝聚水中的悬浮物并使之沉降。
练一练：1．铝比铁活泼，但铝制品比铁抗腐蚀能力强，这是为什么？2．电解Al 2O 3时，为何要加入冰晶石？3．实验室制备少量Al(OH)3时，为什么用氨水而不用NaOH 溶液？4．如何除去Mg(OH)2中的Al(OH)3?5．NaHCO 3既能和酸反应又能和碱反应，它属于两性物质吗？考点一：“铝三角”及其应用1．“铝三角”指Al 3＋、Al(OH)3和AlO －2相互转化的三角关系，具体反应有：①Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O ；②Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O ；③Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓或Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4；④AlO －2＋H ＋＋H 2O===Al(OH)3↓或AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3；⑤AlO －2＋4H ＋===Al 3＋＋2H 2O ；⑥Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O 。
2．应用(1)制取Al(OH)3：Al 3＋＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋4；AlO －2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋HCO －3。
(2)离子共存问题：Al 3＋与OH －、AlO －2、CO 2－3、HCO －3等在溶液中不能大量共存；AlO －2与H ＋、Al 3＋、Fe 3＋、Mg 2＋等在溶液中不能大量共存。
3．铝盐与强碱溶液作用生成Al(OH)3沉淀的计算 反应关系如下：(1)Al 3＋＋3OH －===Al(OH)3↓(生成沉淀)(2)Al(OH)3＋OH －===AlO －2＋2H 2O(沉淀溶解)(3)Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O(生成沉淀，又恰好完全溶解)分析以上三个反应关系式，所得Al(OH)3沉淀的物质的量与n (Al 3＋)、n (OH －)的关系为：当n －n 3＋≤3时，所得沉淀的物质的量：n [Al(OH)3]＝13n (OH －)；当n －n3＋≥4时，所得沉淀的物质的量：n [Al(OH)3]＝0；当3<n －n3＋<4时，所得沉淀的物质的量：n [Al(OH)3]＝4n (Al 3＋)－n (OH －)。
用数轴可表示如下：[例1]：向20 mL 1 mol·L－1的Al2(SO4)3溶液中加入30 mL KOH溶液，充分反应得到0.78 g沉淀，则KOH 溶液的物质的量浓度可能是()A．1 mol·L－1B．3 mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．7 mol·L－1题后悟道：n[Al(OH)3]≠n(Al3＋)时，加入的强碱有两种可能①碱不足量只生成0.78 g Al(OH)3沉淀，②碱过量Al2(SO4)3先全部转化为Al(OH)3沉淀，然后部分Al(OH)3沉淀溶解。
考点二：有关Al(OH)3沉淀图像的分析1．可溶性铝盐与NaOH溶液互滴情况分析2．偏铝酸盐与稀盐酸互滴情况分析偏铝酸盐溶液中滴加稀盐酸至过量稀盐酸中逐滴滴加偏铝酸盐溶液至过量立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→沉淀消失无沉淀(有即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失AlO－2＋H＋＋H2O=== Al(OH)3↓Al(OH)3＋3H＋=== Al3＋＋3H2OAlO－2＋4H＋=== Al3＋＋2H2OAl3＋＋3AlO－2＋6H2O===4Al(OH)3↓可溶性铝盐溶液中滴加NaOH溶液至过量NaOH溶液中逐滴滴加可溶性铝盐溶液至过量立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→沉淀消失无沉淀(有即溶)→出现沉淀→渐多→最多→沉淀不消失Al3＋＋3OH－=== Al(OH)3↓Al(OH)3＋OH－=== AlO－2＋2H2O4OH－＋Al3＋=== AlO－2＋2H2O 3AlO－2＋Al3＋＋6H2O===4Al(OH)3↓[例2]：把NaOH 、MgCl 2、AlCl 3三种固体组成的混合物溶于足量水后，产生1.16 g 白色沉淀，再向所得浊液中逐滴加入1.00 mol·L －1盐酸，加入盐酸的体积与生成沉淀的关系如图所示。
(1)A 点的沉淀物的化学式为____________，理由_______________________________________ ____________________________________________________________________________。
(2)写出A 点至B 点发生反应的离子方程式____________________________________。
(3)原混合物中MgCl 2的质量是________g ，AlCl 3的质量是________g ，NaOH 的质量是________g 。
(4)C 点盐酸的体积为________mL 。
题后悟道：(1)解答图像计算题，必须抓住有关化学反应原理和有关物质的性质，结合图像的特点，综合分析逐步计算求解。
其关键是抓住图像的四点(原点、交点、转折点、终点)，数形结合，分析计算。
(2)在铝盐和强碱溶液及偏铝酸盐和强酸溶液反应的图像中，只要沉淀的量没有达到最大值，则产生的沉淀对应的碱或酸的量都有不足和过量两种情况，计算时要注意讨论。
课堂练习：1．(对应考点一)以氧化铝为原料制取氢氧化铝最好的方法是( )A ．将氧化铝溶于水B ．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氨水C ．将氧化铝先溶于盐酸中，之后滴加氢氧化钠溶液D ．将氧化铝先溶于氢氧化钠溶液之中，之后滴加盐酸2．(对应考点一)在MgO 中混有少量的Al 2O 3杂质，欲将杂质除去可选用的试剂是( )A ．稀硫酸B ．浓氨水C ．稀盐酸D ．氢氧化钠溶液3．(对应考点二)将氢氧化钠溶液滴入某氯化镁和氯化铝的混合溶液中，下列图像变化趋势正确的是()4．(对应考点二)将物质X 逐滴加入Y 溶液中，生成沉淀的物质的量(n 2)与所加X 的物质的量(n 1)的关系如图所示，符合该图所示情况的是下表中的( )5．(探究题)有四种含有铝元素的化合物A 、B 、C 、D ，且能发生下列反应：①A ＋NaOH ―→D ＋H 2O ，②B ――→加热A ＋H 2O ，③C ＋NaOH ――→适量B ＋NaCl ，④在D 溶液中滴入盐酸后有沉淀生成，盐酸过量沉淀又溶解生成C 。
A B C D X NaOH AlCl 3 HCl NaAlO 2 Y AlCl 3 NaOH NaAlO 2 HCl则A 、B 、C 、D 的化学式分别是A_________，B_________，C________，D________。
课堂归纳：1．从铝土矿中提取铝的流程是：铝土矿――→NaOH 溶液 NaAlO 2――→CO 2 Al(OH)3――→△Al 2O 3――→电解Al 。
涉及反应：Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O ，NaAlO 2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋NaHCO 3， 2Al(OH)3=====△Al 2O 3＋3H 2O ， 2Al 2O 3=====通电4Al ＋3O 2↑。
2．Al 2O 3、Al(OH)3都为两性化合物，既可与酸，又可与碱反应生成盐和水，反应离子方程式：Al 2O 3＋6H ＋===2Al 3＋＋3H 2O ，Al 2O 3＋2OH －===2AlO －2＋H 2O ，Al(OH)3＋3H ＋===Al 3＋＋3H 2O ，Al(OH)3＋H ＋===AlO －2＋2H 2O3．实验室常用可溶性铝盐溶液与氨水反应表制备Al(OH)3，如AlCl 3＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH 4Cl 。
4．明矾净水原理为：Al 3＋＋3H 2O===Al(OH)3(胶体)＋3H ＋。
