化学与自然资源的开发利用
专题复习(一)
河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131
一、开发利用金属矿物和海水资源
1. 金属矿物的开发利用
①冶炼金属的实质:用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
可表示为:Mn+ + ne— = M
②金属冶炼的方法:由于金属阳离子的还原能力不尽相同,所以金属冶炼的方法也存在差异,根据金属活动性顺序表,可把金属冶炼的方法归纳如下:
电解法(K、Ca、Na、Mg、Al等活泼的金属,一般是用电解其熔融盐或氧化物的办法将其还原出来)如:2MgCl2 2Mg + Cl2↑,2Al2O3 4Al + 3O2↑
电解Al2O3时由于生成的氧气与阳极的C棒反应,生成CO、CO2,因此要不断的补充C棒。冰晶石(Na3AlF6)是助熔剂,它不能降低Al2O3的熔点。
热还原法(Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等较活泼的金属,一般是在高温下用H2、C、CO、Al等还原剂,将其从化合物中还原出来)如:
Fe3O4 + H2 3Fe + 3H2O ZnO + C Zn + CO↑
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 3Fe3O4 + 8Al 9Fe + 4Al2O3
热分解法(Hg、Ag等不活泼的金属,可直接用加热的方法从其化合物中分解出来):
2HgO 2Hg + O2↑ 2HgS + O2 Hg + SO2↑ 2Ag2O 4Ag + O2↑
湿法冶炼(湿法冶炼是利用在溶液中发生的化学反应,将原料中的金属进行冶炼的过程)如:
Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
4Au + 8KCN + 2H2O +O2 === 4K[Au(CN)2] + 4KOH