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第四章 复习

发布时间:2014-07-04 09:31:54  

第四章

化学与自然资源的开发利用

第一节 开发利用金属矿物和海水资源

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一、金属矿物的开发利用 1.金属在自然界中的存在 在自然界中,除了 金、铂 等极少数金属外,绝大多数金 属都以 化合态 存在。

2.金属冶炼的实质 金属的冶炼过程就是把金属 从其化合物中还原出来
n+ - 过程。即: M +ne ===M



(写反应通式)。

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3 金属冶炼的方法(由活泼性决定)

金属的活 K Ca Na Zn Fe Sn 动性顺序 Mg Al Pb(H) Cu 自然界中 存在形态 化合态 电解法

Hg Ag

Pt Au 游离态 物理方法

多数是化合态,极少数 是游离态 热还原法 热分解法

主要冶 炼方法

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(1)热分解法

用加热分解氧化物的方法可制取 Hg、 Ag, 化学方程式 分别为:
△ 2HgO=====2Hg+O2↑ △ 2Ag2O=====4Ag+O2↑

; 。

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(2)电解法——适用于金属活动性很强的金属的冶炼。 (写出化学方程式) ①Na :
电解 2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑ 电解 MgCl2(熔融)=====Mg+Cl2↑



②Mg:



电解 2Al2O3(熔融) ===== 4Al+3O2↑ 冰晶石 ③Al:



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(3)热还原法 ①H 2 还原 WO 3:

△ WO3+3H2=====W+3H2O 高温 Cr2O3+2Al=====2Cr+Al2O3 高温 Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2



②Al 还原 Cr 2O 3:



③CO 还原 Fe2O 3:



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4.铝热反应 (1)原理:高温下铝将金属氧化物中的金属还原出来。 (2)实验装置:如图所示。

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反应现象:
镁条剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀眼的 白光,纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入漏斗。 高温 铝热反应的应用:

2Al+Fe2O3 铝热反应:

2Fe+Al2O3

其它铝热反应 高温 : 铝+某些金属氧化物

Al2O3+金属

3MnO2+4Al 高温 Cr2O3+2Al
高温 高温
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2Al2O3+3Mn 2Cr + Al2O3 9Co + 4Al2O3

3Co3O4+8Al

(4)铝热反应的应用

①该反应为放热反应,铝在高温下还原出了单质铁,

在冶金工业上也常用这一原理制取熔点较高的金属, 如铬、 锰等, ②该反应原理可以应用在生产上,如焊接钢轨等。

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当一种金属可用多种方法冶炼时,工业一般采用经济效益 高、污染少的方法。 (1)热分解法优于焦炭还原法; (2)焦炭还原法优于铝热还原法; (3)铝热还原法优于电解还原法; (4)从环保角度, H2 还原法优于 CO 还原法。

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5.金属的回收和资源保护 (1)回收利用废旧金属的意义:节约 减少
环境污染 矿物资源



,节约能源。

(2)合理开发和利用金属矿物资源,有效地使用金属产 品、材料,主要的途径有: ①提高金属矿物的
利用率



②减少金属的使用量; ③加强金属资源的
回收和再利用



④使用其他材料代替金属材料等。
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问题探究 1:铝是地壳中含量最高的金属元素,为什么人 类对

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