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高中化学金属冶炼方法,物理方法冶炼金属

  • 高中化学
  • 2025-11-17

高中化学金属冶炼方法?常见金属冶炼方法:汞:热分解法:2HgO(s)=加热=2Hg(l)+O2(g);铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (湿法炼铜);铝:电解法:2Al2O3=通电=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物);镁:电解法:MgCl2(熔融)=通电=Mg(s)+Cl2(g);钠:电解法:2NaCl=通电=2Na+Cl2(g);钾:原理是高沸点金属制低沸点金属:Na+KCl=(高温,那么,高中化学金属冶炼方法?一起来了解一下吧。

电解法,热还原,热分解

金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。用碳、一氧化碳、氢气等还原剂与金属氧化物在高温下发生还原反应,获得金属单质。

冶炼原理

1.还原法:金属氧化物(与还原剂共热)--→游离态金属。

2.置换法:金属盐溶液(加入活泼金属)--→游离态金属。

3.电解法:熔融金属盐(电解)--→游离态金属(金属单质)

电解法应用在不能用还原法、置换法冶炼生成单质的活泼金属(如钠、钙、钾、镁等)和需要提纯精炼的金属(如精炼铝、镀铜等)。电解法相对成本较高,易造成环境污染,但提纯效果好、适用于多种金属。

常见金属冶炼方法

汞:热分解法:2HgO(s)=加热=2Hg(l)+O2(g)。

铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (湿法炼铜)。

铝:电解法:2Al2O3=通电=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物)。

镁:电解法:MgCl2(熔融)=通电=Mg(s)+Cl2(g)。

钠:电解法:2NaCl=通电=2Na+Cl2(g)。

钾:原理是高沸点金属制低沸点金属:Na+KCl=(高温,真空)=K+NaCl。

铁:热还原法:2Fe2O3+3C=高温=4Fe+3CO2↑。

高炉炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2。

物理方法冶炼金属

金属冶炼是化学领域中的重要部分,涉及金属在自然界中的存在形式、金属回收及资源保护的重要性、金属冶炼的基本方法。金属的回收与资源保护对于可持续发展有着至关重要的作用,而金属冶炼的基本方法则是在金属提取过程中不可或缺的核心知识。

金属在自然界中的存在形式主要有两种:游离态和化合态。化学性质不活泼的金属,如金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)和铜(Cu),能在游离态的形式下存在于自然界。而化学性质较为活泼的金属,如铝(Al)和钠(Na),则在自然界中以化合态的形式存在。值得注意的是,虽然少数金属能以游离态形式出现,但大多数金属在自然界中以化合态形式存在。

金属的冶炼过程涉及将金属从其化合物中提取出来,转化为金属单质。这一过程的实质是用还原方法,使金属化合物中的金属阳离子得到电子,转化成金属原子。例如,公式所示的 Mn+ + ne-→M 表示金属的还原过程。

金属冶炼的步骤主要包括三个主要阶段:矿石的富集、冶炼和精炼。矿石的富集目的是去除杂质,提高有用成分的含量,以确保后续冶炼过程的顺利进行。冶炼阶段是利用氧化还原反应原理,通过特定条件和还原剂的作用,将金属矿石中的金属离子还原为金属单质。最后,精炼步骤旨在提高金属的纯度,确保最终产品的质量。

冶炼金属的方法四种高中化学

以下是金属冶炼方法:

K,Ca,Na,Mg,Al,| Zn,Fe,Sn.Pb.(H),Cu,| Hg,Ag,Pt,Au

可以大致分成三段

1、Al之前的金属很活泼,用电解盐或氧化物的方法冶炼

如,Na是电解熔融NaCl

Mg是电解熔融MgCl2

Al是电解熔融Al2O3

2、中间一段一般是热还原法,加热时,用合适的还原剂,如,H2、C、CO、或者较活泼的金属Al(铝热反应)进行冶炼

如,H2、C、CO加热还原CuO得到Cu,还原Fe2O3得到Fe等

Al高温铝热反应冶炼Fe、Cr、Mn等金属

3、后面的不活泼金属可以通过直接加热氧化物分解的方法得到金属单质

如,HgO加热分解成Hg和O2,就是拉瓦锡发现空气中存在O2的经典实验

一、电解法

金属活动顺序表中金属的冶炼如:

2Al2O3 =冰晶石,电解= 4Al + 3O2↑

〔生成的O2与阳极炭棒反应生成CO、CO2,所以应不断补充阳极炭棒,冰晶石(Na3AlF6)为助熔剂.〕

二、热还原法

(1)用C(焦炭、木炭)、CO作还原剂.如:3CO + Fe2O3 =高温= 2Fe + 3CO2

(我国是世界上冶炼锌最早的国家,明朝宋应星在《天工开物》一书中有记载)

(2)铝热剂冶炼难熔的金属

2Al + Fe2O3 == Al2O3 + 2Fe

三、加热法

等不活泼金属的冶炼,可用加热其氧化物或锻烧其硫化物的方法.如:

2HgO =加热= 2Hg + O2↑

唐代李白的秋浦歌:炉火照天地,红星乱紫烟.郝郎明月夜,歌曲动川寒.秋浦:在今安徽省池洲市西,当时产银、铜.郝郎指冶炼工人.

四、物理提取

在自然界中存在,其密度很大,用多次淘洗法去掉矿粒、泥沙等杂质,便可得.刘禹锡的浪淘沙:日照澄洲江雾开,淘金女伴满江隈.美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来.(隈:水转弯的地方)

五、湿法冶金

即利用溶液中发生的化学反应(如置换、氧化还原、中和、水解等),对原料中的金属进行提取和分离的冶金过程.

如铜的冶炼:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu

高中化学热分解法

高中冶炼金属的四种方法如下:

金属的冶炼:

(1)把金属从化合态变为游离态。常用冶炼法:用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。

(2)冶炼的原理

①还原法:金属氧化物(与还原剂共热)--→游离态金属

②置换法:金属盐溶液(加入活泼金属)--→游离态金属

③火法冶炼(Pyrometallurgy)又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化为液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。

④湿式冶金(Hydrometallurgy)湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水溶液电解等各种方法制取金属。此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。现在世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。

其他难于分离的金属如镍-钴,锆-铪,钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离,取得显著的效果。

高中化学金属冶炼知识点

常见金属冶炼方法

1.汞:热分解法:2HgO(s)=加热=2Hg(l)+O2(g);

2.铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (湿法炼铜);

3.铝:电解法:2Al2O3=通电=4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物);

4.镁:电解法:MgCl2(熔融)=通电=Mg(s)+Cl2(g);

6.钠:电解法:2NaCl=通电=2Na+Cl2(g);

7.钾:原理是高沸点金属制低沸点金属:Na+KCl=(高温,真空)=K+NaCl;

8.铁:热还原法:2Fe2O3+3C=高温=4Fe+3CO2↑。

9.高炉炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2

扩展资料:

人类从很早就开始炼铁了。早期冶炼出的铁叫作块炼铁,它呈固体,夹杂着很多非金属杂质。当冶炼技术提高后,人类冶炼出了生铁。与块炼铁相比,生铁呈液态,可以浇铸成型,非金属杂质比较少,产量和质量都有了大幅提高。从块炼铁到生铁的冶炼是炼铁技术史上的一次飞跃。

我国的冶铁技术大约出现在西周(公元前1046年~公元前771年)时期,冶炼出生铁使我国成为世界上最早发明和使用生铁的国家。而欧洲许多地方的古人,虽然早于我国冶炼出了块炼铁,却经过了漫长的发展,直到公元14世纪才冶炼出了生铁。

以上就是高中化学金属冶炼方法的全部内容,金属冶炼的实质:用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子,即Mn+ + ne-→M。金属冶炼的主要步骤:矿石的富集:通过物理或化学方法除去矿石中的杂质,提高有用成分的含量。冶炼:利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂(如C、CO、内容来源于互联网,信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。

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