第三节 金属的冶炼
例1 冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气(或氢气,或一氧化碳)法;③活泼金属置换法;④电解法。四种方法在工业上均有应用。古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜;(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铬;(Ⅳ)从光卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是
(A)(Ⅰ)用① (B)(Ⅱ)用②
(C)(Ⅲ)用③ (D)(Ⅳ)用④
解析:对于(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)发生的反应分别是
(Ⅰ)
,符合①
(Ⅱ) ,适合于③
(Ⅲ) ,适合于③
(Ⅳ)先从光卤石中提取 ,再电解 , ,符合④。
综上分析,本题答案为(B)。
例2 下列矿石中可用作炼铁原料的有( )
①赤铁矿 ②黄铁矿 ③磁铁矿 ④闪锌矿 ⑤菱铁矿
(A)只有①和② (B)只有①和③
(C)有①③⑤ (D)①②③⑤
解析:
炼铁的原料是铁矿石,所以本题必须明确各种矿石的成分,依次为① ,② ,③ ;④ ;⑤ ,
故可用作炼铁原料的有①②③⑤,故答案为(D)。
例3
解析:
从海水中提取镁:
①把海滩上的贝壳煅烧成石灰,将石灰制成石灰乳。
②把海水引入水渠,加石灰乳: 。
③滤出氢氧化镁沉淀,加盐酸溶解:
④将 溶液浓缩电解:
。
答案:②,④,③,①,⑤。
例4 冶炼金属常用以下几种方法:
①以C、CO或 作还原剂还原。
②以较活泼金属Na、Mg等还原。
③利用铝热反应原理用Al还原。
④电解法。
⑤热分解法。
下列金属各采用哪种方法还原最佳。
解析:
根据每种金属的特点应选择最佳方案。其中(5)K、Rb、Cs、Ti等利用的原理比较特别,不是用活泼金属置换不活泼金属,而是平衡的原理,如 ,抽离钾蒸气此反应得以继续进行。而Ti是用Na来置换的:
或用Mg来置换: 。
本题关键点:选择的方法应以节约原料和降低成本为标准,同时有较高的产率,并易分离。
答案:(1)① (2)④ (3)⑤ (4)③ (5)②。
迁移点拨:工业上冶炼金属铝通常是采用“电解法”,电解熔融氧化铝制金属铝,试解释为何不采用电解 (熔点比 低得多)制金属铝呢?工业制金属镁选择 还是 ?
解答:熔点均是 高于 , 高于 ,但制 用 ,而制 用电解熔融的 。因为 为分子晶体,不导电,其实际化学式为 ,即: