版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1.從金屬礦中提煉金屬的一般步驟(1)礦石的富集:除去雜質(zhì)提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉:利用氧化還原反應(yīng),在一定條件下,用還原劑把金屬離子還原為金屬單質(zhì)。(3)精煉:采用一定的方法,提煉純金屬。金屬的冶煉舊知復(fù)習(xí)2.金屬冶煉的反應(yīng)原理
利用氧化還原反應(yīng),使金屬化合物中的金屬離子得到電子還原成金屬單質(zhì)。
由于Mn+的氧化性不同,常用的有三種冶煉方法。Mn++ne-M3.冶煉方法(1)熱分解法:
不活潑金屬的陽離子氧化性強(qiáng),加熱時(shí)可從化合物內(nèi)部獲得電子被還原成單質(zhì)。2HgO2Hg+O2↑△2Ag2O4Ag+O2↑△適用于金屬活動(dòng)性順序表中氫后面的金屬。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫WO3+3H2W+3H2O高溫Cr2O3+2Al2Cr+Al2O3
高溫TiCl4+4NaTi+4NaCl高溫(2)熱還原法:適用于大多數(shù)金屬的冶煉。
多數(shù)金屬的冶煉過程屬于熱還原法,常用的還原劑有:C、CO、H2、Al、Na、活潑金屬等。(3)電解法:
活潑金屬的陽離子氧化性很弱,一般還原劑難以將它們還原為金屬。2NaCl2Na+Cl2↑電解2Al2O34Al+3O2↑電解MgCl2Mg+Cl2↑電解適用于冶煉K、Ca、Na、Mg、Al等強(qiáng)還原性金屬。Au、Pt以單質(zhì)極少量存在于自然界,可采用物理方法獲得。例如:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu濕法冶金:KCaNaMgAlZnFeSnPbCuHgAg電解法熱還原法熱分解法金屬冶煉的方法:
鎂是重要的戰(zhàn)略物質(zhì),因而世界上金屬鎂的生產(chǎn)量與戰(zhàn)爭有著密切的關(guān)系。從海水中制取金屬鎂的年產(chǎn)量在第二次世界大戰(zhàn)前不超過2萬噸,戰(zhàn)時(shí)年產(chǎn)量超過20萬噸,戰(zhàn)后年產(chǎn)量則降為3萬噸。近些年來,在機(jī)械制造工業(yè)上,金屬鎂有代替鋼、和鋅等金屬的趨勢。鎂是海水中濃度占第三位的元素。鎂在海水中的濃度為0.129%,僅次于氯和鈉,整個(gè)海洋中含有約1800億噸鎂。海水中的鎂,主要是以氯化鎂和硫酸鎂的形式存在。一、從海水中提取鎂1.鎂的存在
主要以化合態(tài)的形式存在于地殼和海水(MgCl2)中。海水中鎂的總儲(chǔ)量約為1.8×1015t2.從海水中提取鎂的生產(chǎn)流程
海水
Mg(OH)2
過濾
MgCl2溶液鹽酸
MgCl2·6H2O蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶
MgCl2
HCl氣流
△Cl2
Mg
電解
貝殼
CaO
石灰乳
水
煅燒
HCl
【問題1】請寫出上述過程中所涉及到的化學(xué)方程式?!締栴}2】如何從MgCl2
溶液中得到MgCl2·6H2O晶體?直接加熱MgCl2·6H2O能否得到無水氯化鎂?【問題3】為何不通過電解氧化鎂制備鎂?從海水中提取鎂的生產(chǎn)流程將MgCl2
溶液加熱濃縮,冷卻結(jié)晶、過濾即得MgCl2·6H2O晶體MgCl2·6H2O=Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O↑△氧化鎂熔點(diǎn)高(2800℃)使氧化鎂熔化能耗大,生產(chǎn)成本高。電解1.貝殼煅燒成石灰:
CaCO3=CaO+CO2↑2.石灰制成石灰乳:
CaO+H2O=Ca(OH)2(石灰乳)3.石灰乳加入海水沉淀池中得到氫氧化鎂沉淀:
Ca(OH)2+MgCl2=Mg(OH)2↓
+CaCl2
4.氫氧化鎂與鹽酸反應(yīng):Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O5.電解熔融的氯化鎂可以得到金屬鎂:
MgCl2=Mg+Cl2高溫那些是離子反應(yīng)?從海水中提取鎂的主要反應(yīng)例1:下圖是工業(yè)上生產(chǎn)鎂的流程。(1)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①沉淀池中
;
②電解
;(2)整個(gè)生產(chǎn)流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是
。(3)簡述把氯化鎂的水合晶體加熱使之脫水轉(zhuǎn)化為無水氯化鎂的操作過程
。MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
MgCl2
Mg+Cl2↑氯氣為了防止氯化鎂水解,加熱時(shí)要在氯化氫氣體的氛圍中加熱(4)Mg(OH)2沉淀中?;煊蠧a(OH)2,應(yīng)怎樣除去?加入MgCl2溶液,充分?jǐn)嚢柽^濾,沉淀用水洗滌。鋁的化學(xué)史話盡管鋁是含量最高的金屬,但是限于當(dāng)時(shí)的金屬冶煉條件,要把鋁從礦石中提煉出來,是極其困難的。
在19世紀(jì),鋁是一種珍貴的金屬。人們最初得到的鋁粒如同珍寶,它的價(jià)格比黃金還貴。在國宴上,拿破侖三世使用一套珍藏的鋁制餐具。而他為客人提供的是金制的餐具。門捷列夫創(chuàng)建了元素周期表,受到英國皇家學(xué)會(huì)的表彰,獎(jiǎng)品是一只鋁制獎(jiǎng)杯。1885年,在美國首都華盛頓特區(qū)落成的華盛頓紀(jì)念碑上的頂帽也是用金屬鋁制造的。3Na+AlCl3(熔融)=3NaCl+3Al二、鋁的冶煉1.鋁的存在鋁元素占地殼總量的7.45%
主要以鋁土礦存在鋁元素是地殼中含量最多的金屬元素鋁元素在自然界以化合態(tài)形式存在鋁土礦的成分主要成分:Al2O3少量:Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)要從鋁土礦中提取鋁,必須先制備較純的氧化鋁2.從鋁土礦制備鋁的工藝流程過濾①Fe2O3
SiO2除去NaAlO2NaOH溶液過量CO2過濾②過量NaOH溶液△④Al2O3通電⑤Al濾液除去Al(OH)3堿溶法Al2O3Fe2O3SiO2鋁土礦常溫下SiO2與強(qiáng)堿很難反應(yīng)溶解鋁土礦NaOH溶液過濾殘?jiān)趸妓峄^濾濾液灼燒H2O電解鋁Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3Al工業(yè)冶煉鋁的主要反應(yīng)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O①Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O②NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3③2Al(OH)3Al2O3+3H2O△④2Al2O34Al+3O2↑通電AlO2?+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3?
氧化鋁電解示意圖【問題1】已知氧化鋁的熔點(diǎn)為2050℃,可能對工業(yè)生產(chǎn)帶來什么問題?冰晶石(Na3AlF6)是一種配合物。它是Na+和氟鋁酸根配離子AlF63-組成的鹽。熔融的冰晶石能熔解氧化鋁,冰晶石-氧化鋁熔鹽的熔點(diǎn)不高,且其在電解過程中比較穩(wěn)定?!締栴}2】電解鋁工業(yè)要定期補(bǔ)充石墨電極,為什么?【問題3】工業(yè)上為何不用電解氯化鋁來制備鋁?使氧化鋁熔化能耗大,成本高石墨電極與陽極產(chǎn)生的氧氣反應(yīng)而損耗。氯化鋁為共價(jià)化合物,熔融時(shí)不導(dǎo)電。例3.工業(yè)上用鋁土礦(主要成分是Al2O3,還有少量的Fe2O3、SiO2)提取冶煉鋁的原料氧化鋁。工藝流程如下圖:
(1)原料A的名稱是_____________,步驟①反應(yīng)的離子方程式是
________________________________________________________。(2)濾液1中要加入稍過量原料B,原料B的化學(xué)式是____________,步驟②反應(yīng)的離子方程式是:____________________________________。(3)步驟③的化學(xué)方程式是:______________________________。(4)如果省去步驟①,即溶解鋁土礦是從加入原料B開始,則會(huì)對氧化鋁的提取有什么影響_____________________________________________。
鹽酸(硫酸)Al2O3+6H+=2Al3++3H2O,F(xiàn)e2O3+6H+=2Fe3++3H2ONaOHH++OH-=H2O,F(xiàn)e3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++4OH-=AlO2-+2H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3若用NaOH溶液溶解鋁土礦,則有部分SiO2溶解在NaOH溶液中生成硅酸鈉,最后使加熱制得的Al2O3混有SiO2雜質(zhì)例5.(2009山東卷)(10分)金屬鋁的生產(chǎn)是以Al2O3為原料,在熔融狀態(tài)下進(jìn)行電解:
請回答下列問題:
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2026年普通大學(xué)生心理考試題庫附答案
- 2026年廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)傾向性考試模擬測試卷附答案
- 2026年江漢藝術(shù)職業(yè)學(xué)院單招職業(yè)傾向性考試題庫附答案
- 2026浙江黔東南州臺(tái)江縣面向社會(huì)補(bǔ)充招錄3名政府專職消防員筆試備考題庫及答案解析
- 2026年普通電工知識(shí)試題及一套參考答案
- 2026年廣東機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院單招職業(yè)適應(yīng)性測試題庫附答案
- 北辰集團(tuán)2026屆校園招聘筆試模擬試題及答案解析
- 2026黑龍江齊齊哈爾市龍沙區(qū)湖濱街道公益性崗位招聘1人筆試參考題庫及答案解析
- 2025年齊魯師范學(xué)院公開招聘人員(17人)備考題庫附答案
- 2025年航天科技控股集團(tuán)股份有限公司副總經(jīng)理招聘1人備考題庫附答案
- 2025年鹽城中考?xì)v史試卷及答案
- 2025年鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院馬克思主義基本原理概論期末考試模擬試卷
- 2026年七年級(jí)歷史上冊期末考試試卷及答案(共六套)
- 2025年六年級(jí)上冊道德與法治期末測試卷附答案(完整版)
- 附件二;吊斗安全計(jì)算書2.16
- 2025年全載錄丨Xsignal 全球AI應(yīng)用行業(yè)年度報(bào)告-
- 學(xué)校食堂改造工程施工組織設(shè)計(jì)方案
- 資產(chǎn)評估期末試題及答案
- 鄭州大學(xué)《大學(xué)英語》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷
- 腦出血診療指南2025
- 2025年開放大學(xué)化工原理試題庫及答案
評論
0/150
提交評論