Bài giảng 423423

Các em hãy cho biết ứng dụng của nhôm ? Trong tự nhiên nhôm có ở dạng đơn chất (ở trạng thái tự do) như vàng không ? I.NHÔM TRONG TỰ NHIÊN : II.SẢN XUẤT NHÔM : 1/Nguyên liệu : a)Chọn nguyên liệu : b)Làm sạch nguyên liệu : 2/Sản xuất nhôm : a)Nguyên tắc : b)Phương pháp : c)Quá trình sản xuất : I. Nhôm trong t nhiênự : 1-Trong t nhiên,chỉ gặp nhôm ở dạng h p ch t và tồn tại dưới dạng :ự ợ ấ a. t sét :AlĐấ 2 O 3 .2SiO 2. 2H 2 O b. Mica:K 2 O.Al 2 O 3 .6SiO 2 c. Boxit:Al 2 O 3 .nH 2 O d. Criolit:3NaF.AlF 3 Vì sao trong tự nhiên nhôm không có ở dạng đơn chất (ở trạng thái tự do) như vàng ? 2-Nhôm chiếm 7% khối lựơng v Trái đ t (đứng hàng thứ ba ỏ ấ sau oxi và silic). Vì nhôm có tính khử mạnh , dễ bò oxi hóa : Al -3e Al 3+ (K Ca Na Mg Al ………………………………………………… .Au) Oxi:49% Si:26% Al:7% Fe:5% Ca:4% II. S n xu t ả ấ nhôm : Theo em , em sẽ chọn đất sét (Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O) hay mica (K 2 O.Al 2 O 3. 6SiO 2 ) hay boxit (Al 2 O 3 .nH 2 O) hay criolit (3NaF.AlF 3 ) làm nguyên liệu để sản xuất nhôm ? Vì sao ? 1. Nguyên liệu : a. Chọn nguyên li u :ệ là quặng boxit : Al 2 O 3 .nH 2 O thường lẫn tạp chất là Fe 2 O 3 và SiO 2 Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra : Al 2 O 3 + 2NaOH 2NaAlO 2 + H 2 O SiO 2 + 2NaOH Na 2 SiO 3 + H 2 O DD:NaAlO 2 và Na 2 SiO 3 Fe 2 O 3 :k / tan ,loại bỏ b. Quá trình làm sạch nguyên liệu : BỘT QUẶNG (Al 2 O 3 ,Fe 2 O 3 ,SiO 2 )+ DD NaOH, t 0 =180 0 C ? ? Viết PTHH ? DD:NaAlO 2 và Na 2 SiO 3 + CO 2 ? ? Al(OH) 3 Lọc ,rửa sạch Al(OH) 3 t 0 = 900 0 C DD:Na 2 SiO 3 Viết PTHH ? NaAlO 2 + CO 2 + 2H 2 O Al(OH) 3 + NaHCO 3 Phương trình hóa học của phản ứng : 2Al(OH) 3 Al 2 O 3 + 3H 2 O t 0 Al 2 O 3 khan , ng / chất?Viết PTHH ? 2. S n xu t ả ấ nhôm : a. Nguyên t cắ : Al 3+ + 3e Al b. Ph ng pháp :ươ Điện phân Al 2 O 3 nóng chảy -Chuẩn bò chất điện ly nóng chảy : là hòa tan Al 2 O 3 trong criolit nóng chảy. +hỗn hợp chất điện ly này có tỉ khối nhỏ hơn nhôm , nổi lên trên và ngăn cản Al sinh ra không bò oxi hóa trong không khí. Để: -Quá trình điện phân: II. S n xu t ả ấ nhôm : Khử ion Al 3+ trong hợp chất thành nhôm tự do: c.Quá trình sản xuất : +tạo chất lỏng có tính dẫn điện tốt hơn Al 2 O 3 nóng chảy. +giảm t 0 nc Al 2 O 3 (2050 0 C) xuống t 0 nc hhợp (900 0 C) sẽ tiết kiệm điện. Cấu tạo thùng điện phân Lớp chất điện ly rắn Chất điện ly nóng chảy (Al 2 O 3 trong criolit nóng chảy) Nhôm nóng chảy Gạch chịu nhiệt Vỏ thé p Cửa lấy nhôm Anod (than chì) Catod (than chì) Thanh dẫn điện (–) Thanh dẫn điện (+) Dòng điện một chiều Cường độ rất cao: 50.000 đến 100.000 A Điện thế thấp: 5 V Dòng điện điện phân Cung cấp nhiệt (hiệu ứng Jun): t o trong thùng > t o nóng chảy chất điện ly Sơ đồ và phương trình điện phân Catod: Anod: 2O 2- – 4e → O 2 Al 3+ + 3e → Al 2Al 2 O 3 → 4Al + 3O 2 đpnc criolit Al 2 O 3 (nóng chảy) → 2Al 3+ + 3O 2- điện ly O 2 + C anod → CO 2 CO