2 công đoạn gồm:
+ Tinh chế quặng boxit
Giảm nhiệt độ nóng chảy
Ngăn cản nhôm không bị oxi hóa trở lại
Tạo ra lượng nhôm sản phẩm hình thành
Tăng tính dẫn điện tốt hơn.
Cực âm: xảy ra sự khử ion: Al3+ Al; Cự dương: xảy ra sự oxi hóa ion O2- O2 *** Lưu ý bài toán: axit + hỗn hợp kim loại:
mdung dịch tăng thêm = mhỗn hợp rắn ban đầu – mH2(thường xảy ra); mdung dịch axit giảm = mkhí - mhỗn hợp rắn ban đầu (k xảy ra)
1. Al2O3:
1.1Đặc điểm:
* Là chất rắn, màu trắng. Không tan trong nước, tác dụng với nước nóng chảy ở 2050C. Al2O3 + H2O 2Al(OH)3 .Trong tự nhiện, tồn tại dạng ngậm nước, dạng khan:
* Dạng ngậm nước: thành phẩn chủ yếu của quặng boxit Al2O3.2H2O dùng để sản xuất nhôm
* Dạng khan: cấu tạo tinh thể đá quý, thường gặp:
+ Coridon: tinh thể trong suốt, không màu, rắn dùng để chế tạo đá mài, giấy nhám. + Tinh thể Al2O3 lẫn Cr3+ là ngọc màu đỏ rubi dùng làm chân kính đồng hồ, kĩ thuật laze + Tinh thể Al2O3 lẫn Fe2+,Fe3+, Ti4+ là saphia: ngọc màu xanh saphia làm đồ trang sức + Bột nhôm Oxit dùng trong công nghiệp sản xuất chất xúc tác cho tổng hợp chất hữu cơ.
1.2Tính chất hóa học:
* Do nhiệt độ nóng chảy cao nên khó bị khử thành Al. Có cấu tạo mạng tinh thể rất bền vững nên không bị H2, CO, C,…khử ở bất kì nhiệt độ nào…
* Tính lưỡng tính: axit và kiềm: Do liên kết Al2O3 vừa có tính ion vừa có tính cộng hóa trị. + Tính bazo: Al2O3 + 6H+ 2Al3+ + 3H2O
+ TÍnh axit: Al2O3 + Ca(OH)2 Ca(AlO2)2 + H2O Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Al(OH)4]-
NH4+ + [Al(OH)4]- t
Al(OH)3 + NH3 () + H2O
1.3Điều chế:
Đốt bột Al trong oxi Nhiệt phân Al(OH)3 Nhiệt phân muối Nhôm nitrat
4Al + 3O2 t 2Al2O3 Al(OH)3 t Al2O3 + H2O 4Al(NO3)3 t 2Al2O3 + 12NO2 + 3O2
2.1Điều chế:
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl
AlO2- + CO2 + H2O HCO3- + Al(OH)3; AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3
Giữa muối nhôm và dung dịch bazo: Al3+ + 3OH- (Vừa đủ) Al(OH)3 H2O + 2 3
4 3
Al S
Al C Al(OH)3 + CH4
2.2Tính chất vật lý: chất rắn màu trắng, kết tỏa dạng keo. Không bền, đun nóng phân hủy. Al(OH)3 t Al2O3 + H2O Al(OH)3 t Al2O3 + H2O
2.3 Tính chất hóa học: là hợp chất lưỡng tính
Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O: tính bazo trội hơn tính axit
HAlO2.H2O + OH- AlO2- + 2H2O; HAlO2.H2O là axit aluminic yếu hơn axit H2CO3
Al(OH)3 tan trong dung dịch kiềm mạnh, không tan trong dung dịch kiềm yếu. vd: dd
NH3,.
2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O
Muối AlCl3: 2Al3+ +3CO32- + 3H2O 2Al(OH)3 + 3CO2