Bài 27. Nhôm và hợp chất của nhôm

GV :Nguyễn Thị Kim Vân
KÍNH CHÀO QUÍ THẦY CÔ
KIỂM TRA BÀI CŨ
a. Nước dư b. H2O dư và nK  nAl
c. Nhôm tan hoàn toàn trong nước
d. H2O dư và nAl > nK

1) Xác định kim loại M biết M tạo ion M3+ có cấu hình electron của 10Ne

a.Cr b. K c. Al d. Fe

2) Khi cho hỗn hợp (K, Al) vào nước thấy hỗn hợp tan hết, chứng tỏ:

a. Cho dd AlCl3 vào dd NaOH dư
b. Cho dd Al2(SO4)3phản ứng với dd Ba(OH)2 đủ
c. Cho dd NaAlO2 vào dd HCl dư
d. Cho dd Al2(SO4)3 vào dd NH3 dư

3) Để kết tủa hoàn toàn Al(OH)3 có thể dùng cách nào sau :

I. NHÔM TRONG TỰ NHIÊN
Al chỉ tồn tại ở dạng hợp chất
Quặng
Boxit: Al2O3.nH2O
Criolit: 3NaF.AlF3
Đất sét: Al2O3. 2SiO2. 2H2O
Mica: K2O.Al2O3.6SiO2
MỘT SỐ QUẶNG NHÔM
QUẶNG BOXIT Ở BẢO LỘC -LÂM ĐỒNG
MỘT SỐ QUẶNG NHÔM


Mica: K2O.Al2O3.6SiO2
MỘT SỐ QUẶNG NHÔM



Đất sét: Al2O3. 2SiO2. 2H2O
Nước ta có 1 trữ lượng lớn quặng Boxit ở :
? Miền Bắc:
Mỏ Quang Lăng, Đồng Đăng, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Sơn La, Lai Châu, Hải Hưng, Nghệ Tĩnh.
? Miền Nam :
Hồ Nam Phương ( Bảo Lộc) có quặng Boxit lộ thiên ? ở đây có nhà máy sơ chế quặng.
NHÀ MÁY SẢN XUẤT NHÔM
II. SẢN XUẤT NHÔM

Khử ion Al3+ trong hợp chất thành Al


1. Nguyên tắc:
Điện phân Al2O3 nóng chảy
2. Phuong Ph�p
3) Nguyên liệu:
4) Qui trình sản xuất:
A- Tinh chế Al2O3 trong quặng Boxit
Quăng Boxit có lẫn tạp chất: Al2O3 lẫn Fe2O3 và SiO2
Boxit Al2O3.nH2O , Fe2O3 , SiO2
Nghiền mịn
+ ddNaOH đđ,180oC
dd NaAlO2
Na2SiO3
Fe2O3
( lọc tách)
Dd NaHCO3
Na2SiO3
Al(OH)3
900oC
H2O
Al2O3
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O
NaAlO2 + CO2 + H2O = Al(OH)3+ NaHCO3
+ CO2 (dư) + H2O
900oC
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O

Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O
SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

NaAlO2 + CO2 + H2O = Al(OH)3 ?+ NaHCO3

900oC
2Al(OH)3 = Al2O3 + 3H2O
Đpnc hỗn hợp gồm : Al2O3 + criolit Na3[AlF6]
? Làm giảm tonc Al2O3 từ 2060oC xuống 900oC ( tiết kiệm nhiên liệu)
? Tăng nồng độ ion ?chất lỏng dẫn điện tốt hơn Al2O3 nóng chảy ?tiết kiệm điện năng tiêu thụ.
? Chất lỏng có tỷ khối < dAl ? nổi trên mặt ngăn cản Al nóng chảy sinh ra không bị oxi hóa.
B- Chuẩn bị chất điện li nóng chảy
THÙNG ĐỰNG BẰNG THÉP
NHÔM LỎNG
NHÔM LỎNG
NHÔM + CRIOLIT
ANỐT

CATỐT

C- Quy trình sản xuất
Cực âm (Catot) của thùng điện phân là tấm than chì nguyên chất được bố trí ở đáy thùng
Cực dương (anot) là những khối than chì, có thể chuyển động theo phương thẳng đứng
Nhiệt tỏa ra đủ để duy trì nhiệt độ cao hơn nhiệt nóng chảy của chất điện li

nóng chảy
Al2O3 = 2Al3+ + 3O2?
Catod (?) Anod (+)
Al3+ O2?
Al3+ + 3e ? Al 2O2? ? 4e ? O2? ( QT khử) (QT oxi hóa)
đpnc
2Al2O3 = 4Al + 3O2?
(có vách ngăn)


Sơ đồ điện phân
Lưu ý:
*Nhôm nóng chảy ở đáy thùng điện phân được lấy ra ngoài.
* Ở Anot: O2 thoát ra sẽ tác dụng Cacbon làm anot mòn dần. Vì vậy trong quá trình điện phân phải hạ thấp dần Anot.
* Sản xuất nhôm có độ nguyên chất 99,4 % - 99,7%

Criôlit
co2
co2
Al
Định mức kỹ thuật
Để sản xuất được 1 tấn Al cần dùng:
2 tấn Al2O3 hay 4,5 t?n qu?ng
70kg criolit
500kg than chì
20.000kw điện
Sử dụng dòng điện 1 chiều với
I=50.000? 100.000A
U=5V
Nhôm nóng chảy
CỦNG CỐ
1) Trong công nghiệp Nhôm được sản xuất từ quặng Boxit :
a. Bằng pp thuỷ luyện
b. PP nhiệt luyện
c. Trong lò cao
d. PP điện phân nóng chảy
2) Khi sản xuất nhôm bằng PP điện phân thì cực dương bị mòn dần do xảy ra phản ứng hóa học:
a. Fe + O2 → Fe3O4
b. Fe + Cl2 → FeCl3
c. C + O2 → CO2 và CO2 + C → CO
d. ở nhiệt độ cao điện cực bị nóng chảy một phần.
3)Để sản xuất 1 tấn Al, H= 100% Khối lượng Al2O3 cần là
a. 0,5 tấn
b. 1,89 tấn
c. 0,05 tấn
d. 8,9 tấn
4) Để tách Nhôm ra khỏi hỗn hợp bột gồm : Al, Mg, Zn có thể dùng hoá chất nào sau đây:
a. H2SO4 loãng
b. dd NH3
c. H2SO4 đặc, nguội
d. dd NaOH, CO2
5) Để tách Al2O3 ra khỏi hỗn hợp Al2O3 và CuO mà không làm thay đổi khối lượng có thể dùng các hoá chất sau:
a. dd HCl ,dd NaOH
b. H2O
c. dd NH3
d. dd NaOH , CO2
6) Phân biệt Mg, Al, Al2O3. Ta dùng thuốc thử nào sau đây:
a. H2O
b. dd NaOH
c. dd HCl
d. dd K2CO3

7) Cho sơ đồ sau:
Al2O3  X  Y  NaAlO2
X,Y có thể là:
a. AlCl3, Al
b. AlCl3, Al(OH)3
c. Al, AlCl3
d. Al(NO3)3, Al2O3