关于金属的制取问题。 关于冶炼金属问题

作者&投稿:星祁 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
根据金属的活动性顺序不同,工业上制取的方法也是各不相同。
(一)制取非常活泼的金属,如金属钾,钙,钠,镁,铝等,由于它们金属性还原性都太强,一般化学试剂很难把它们还原出来,工业上一般采用电解金属形成的盐或氧化物 氯化钾,氯化钙,氯化钠,氯化镁,氧化铝的熔融物(不能有水,否则制取的金属太活泼,会与水反应),得到金属钾,钙,钠,镁,铝。因为电解质除了在水溶液中可以形成自由正,负离子,在熔融时也能形成可以自由移动的正,负离子,也就是说,这五种熔融的盐中分别含有K+,Ca2+,Na+,Mg2+,Al3+和 Cl-,O2- 。电解熔融盐或氧化物和电解盐溶液类似,拿电解氯化钠熔融物作解说,根据电解的原则,负极有大量的电子吸引正离子Na+过去得电子变成金属钠单质。(2NaCl(熔融) =电解= 2Na↓ + Cl2↑),不过电解的成本很高。
但是,金属钾的金属性和还原性极强,电解其熔融盐需要耗去大量的电,比上述几种金属电解耗去的电多很多,生产成本相当高,所以工业上一般不采用电解法制取金属钾,由于金属钠的沸点比钾的沸点高,利用高沸点金属制取低沸点金属,用熔融的金属钠和熔融的氯化钾置换出金属钾,由于温度过高,达到钾的沸点,金属钾以蒸气的形式出来。注意金属钾的金属性比钠强,反应是可逆的,要把置换出的钾蒸气立即导出反应容器,减小容器中钾蒸气的含量,使反应向正方向进行。
(1)金属钾
Na(熔融) + KCl(熔融) =可逆= NaCl + K(蒸气)
(2)金属钙
CaCl2(熔融)=电解= Ca + Cl2↑
(3)金属钠
2NaCl(熔融) =电解= 2Na↓ + Cl2↑
(4)金属镁
MgCl2(熔融)=电解= Mg + Cl2↑
(5)金属铝
2Al2O3(熔融)=电解= 4Al + 3O2↑

(二)制取活泼性一般的金属,如金属锌,铁,铜等。工业上一般采用还原剂把金属从它的氧化物或盐溶液中还原出来,拿铁来解说,如果是铁的氧化物,则常用金属铝单质或者一氧化碳,氢气等还原剂把铁还原出。(Fe2O3 + 3CO =高温= 2Fe + 3CO2)。如果是铁的盐溶液,则用比铁还原性强的金属如铝(Al + FeCl3 = Fe + AlCl3)
(1)金属锌
火法冶锌:ZnO + CO =高温= Zn + CO2
湿法冶锌:Mg + ZnSO4 = MgSO4 + Zn
(2)金属铁
火法冶铁:Fe2o3 + 3CO =高温= 2Fe + 3CO2 或者 Al + Fe2O3 =高温= Fe + Al2O3
湿法冶铁:Al + FeCl3 = Fe + AlCl3
(3)金属铜,
火法冶铜:CuO + H2 =△= Cu + H2O
湿法冶铜:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

(三)制取不活泼的金属,如金属汞,银等。工业上一般加热金属氧化物使其分解成金属单质和氧气。拿金属汞解说,在加热的条件下使氧化汞分解
(1)金属汞
2HgO =△= 2Hg + O2↑
(2)金属银
Ag2O =△= 2Ag + O2↑

综上所述,工业上制取非常活泼的金属,一般采用电解金属盐或金属氧化物的熔融物(制取金属钾用比钾沸点高的金属钠的熔融物从熔融的氯化钾中置换出来)。制取活泼性一般的金属一般采用还原剂把金属从它的氧化物或盐溶液中还原出来。制取不活泼的金属,一般采用直接加热金属氧化物使其分解成金属单质得到。

Cu可以电解得到。但是耗费多些,不够经济。工业上在精炼Cu时是电解的。
置换反应适合许多金属的冶炼的。铝热反应也是置换反应啊
湿法冶金(Fe+CuSO4溶液→)不很适合工业生产,我国古代有用过的。

关于金属的制取问题。~

既然氢氧化镁不溶于氢氧化钠,
那么说明氢氧化镁的碱性不亚于氢氧化钠。
(金属性:mg>na)
而氢氧化铝却是可溶于氢氧化钠,
说明氢氧化铝的碱性弱于氢氧化钠。
(金属性:pt<na)
则可以证明镁的金属性就强于铝。
这是个看看元素周期表就能明白的问题~~~
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当然,高一不是学过制取氢氧化铝的反应吗?为什么用氨水制取而不用氢氧化钙什么的,还不是因为弱碱就能溶于强碱的问题啊。

工业上常用硫酸分解钛铁矿的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制取金属钛。浓硫酸处理磨碎的钛铁矿(精矿),发生下面的化学反应:
fetio3+3h2so4
==
ti(so4)2+feso4+3h2o
fetio3+2h2so4
==
tioso4+feso4+2h2o
feo+h2so4
==
feso4+h2o
fe2o3+3h2so4
==
fe2(so4)3+3h2o
为了除去杂质fe2(so4)3,加入铁屑,fe3+
还原为fe2+,然后将溶液冷却至273k以下,使得feso4•7h2o(绿矾)作为副产品结晶析出。
ti(so4)2和tioso4水解析出白色的偏钛酸沉淀,反应是:
ti(so4)2+h2o
==
tioso4+h2so4
tioso4+2h2o
==
h2tio3+h2so4
锻烧偏钛酸即制得二氧化钛:
h2tio3
==
tio2+h2o
工业上制金属钛采用金属热还原法还原四氯化钛。将tio2(或天然的金红石)和炭粉混合加热至1000~1100k,进行氯化处理,并使生成的ticl4,蒸气冷凝。
tio2+2c+2cl2=ticl4+2co-
在1070k
用熔融的镁在氩气中还原ticl4可得多孔的海绵钛:
ticl4+2mg=2mgc12+ti
这种海绵钛经过粉碎、放入真空电弧炉里熔炼,最后制成各种钛材。

从矿石提取的金属主要有2个方法---用碳还原和电解。
答:(2NaCl(熔融) =电解= 2Na↓ + Cl2↑),不过电解的成本很高。但是,金属钾的金属性和还原性极强,电解其熔融盐需要耗去大量的电,比上述几种金属电解耗去的电多很多,生产成本相当高,所以工业上一般不采用电解法制取金属钾,由于金属钠的沸点比钾的沸点高,利用高沸点金属制取低沸点金属,用熔融...

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