㈠ 工业上冶炼各种金属都用什么方法
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
㈡ 冶金工业的化学方程式九年级
Fe2O3+3H2= Δ =2Fe+3H2O 红色逐渐变为银白色、试管壁有液体 冶炼金属、利用氢气的还原性
Fe3O4+4H2 = Δ =3Fe+4H2O 黑色逐渐变为银白色、试管壁有液体 冶炼金属、利用氢气的还原性
WO3+3H2= Δ =W +3H2O 冶炼金属钨、利用氢气的还原性
MoO3+3H2 = Δ =Mo +3H2O 冶炼金属钼、利用氢气的还原性
C + CuO =高温=2Cu+ CO2↑ 黑色逐渐变为红色、产生使澄清石灰水变浑浊的气体 冶炼金属
2Fe2O3+3C =高温=4Fe+ 3CO2↑ 冶炼金属
Fe3O4+2C=高温=3Fe + 2CO2↑ 冶炼金属
㈢ 工业上冶炼各种金属都用什么方法
极其活泼的金属:电解法
较活泼的金属:热还原法
不活泼的金属:热分解法
㈣ 工业上用什么方法冶炼金属铝
原料:氧化铝
铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,如长石、云母、高岭石、铝土矿、明矾时,等等。有铝的氧化物与冰晶石(3NaF·AlF₃)共熔电解制得。
从铝土矿中提取铝反应过程
①溶解:将铝土矿溶于NaOH(aq)
Al₂O₃+ 2NaOH ==== 2NaAlO₂(偏铝酸钠)+ H₂O
②过滤:除去残渣氧化亚铁(FeO)、硅铝酸钠等
③酸化:向滤液中通入过量CO₂.
NaAlO₂+ CO₂+ 2H₂O ==== Al(OH)₃↓+ NaHCO₃
④过滤、灼烧 Al(OH)₃ 2Al(OH)₃==高温== Al₂O₃+ 3H₂O
注:电解时为使氧化铝熔融温度降低,在Al₂O₃ 中添加冰晶石(3NaF·AlF₃)
⑤电解:2Al₂O₃(l)==通电== 4Al + 3O₂↑
注:不电解熔融AlCl₃炼Al 原因:AlCl₃是共价化合物,其熔融态不导电。
㈤ 工业上常用电解法冶炼的金属是
常见的是钠、镁和铝,分别电解氯化钠,氯化镁和氧化铝得到,铜的电解是用于精炼,正极的粗铜通过电解溶解,而在负极上还原出精铜。另外并不是所有活泼金属都用电解法冶炼,如钾是用钠还原,钛是用镁还原的等等。
㈥ 热还原法冶炼哪些金属(例子多一点)
狭义的热还原法是指金属热还原。以碳、氢作还原剂在高温下冶炼金属通常都不归入热还原冶炼范畴。
凡活动性强的金属均可用于热还原比其不活泼的金属。但考虑到经济性,工业上仅用于冶炼碱土金属的冶炼,常用还原剂的钠、钙、硅、铝等。必要可采用在真空环境下作业,以降低生产温度。
㈦ 金属的冶炼方法有哪几种
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
(7)工业冶炼金属初中有哪些扩展阅读:
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。
冶铁少不了空气的参与,鼓入炉内的大量空气可以使炉火燃烧得更旺,也可以提高化学反应的速率,促进铁的提纯。水排是我国古代冶铁用的水力鼓风装置。
我国古代的鼓风器叫橐(tuó)。好几个橐排成一排,就叫排橐。早期的排橐动力来源于马或人,非常费力。东汉年间,南阳太守杜诗在总结劳动人民经验的基础上,发明了水排。
水排的发明是冶铁技术上的一大进步,它加大了炉内的进风量,有效地提高了冶炼温度。同时还可以扩大炉缸,加高炉身,增加有效容积,从而大大地提高了生产能力,最终促进了生铁的冶炼。
㈧ 工业上冶炼各种金属都用什么方法
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。
电解法耗能最多,不经济;热还原法其次;热分解法需要的温度比较低,耗能最小,能用热分解冶炼出的金属就尽量用此法。就是说基本上所有的金属都能通过电解法制的,但浪费了电能,不经济,所以工业上冶炼金属的原则是尽量用耗能最小的,最经济的方法。
㈨ 10、金属的冶炼都有哪些内容
金属的冶炼 人们日常应用的金属材料,多为合金或纯金属,这就需要把金属从矿石中提炼出来,这也就是人们常说的金属的冶炼。 一、原理: 利用氧化还原反应,使金属化合物中的金属离子(化合态)得到电子变成金属原子(游离态)。 二、步骤: 大多数金属矿石里含有杂质,如石英、石灰石和长石等。从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个步骤。 第一步是矿石的富集,除去杂质,提高矿石中有用成分的含量; 第二步是冶炼,利用氧化还原反应原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿石中的金属离子还原成金属单质; 第三步是精炼,采用一定的方法,提炼纯金属。 三、方法: 冶炼金属的方法很多,其实质是用还原的方法,由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能力也不同,因此就必须采取不同的冶炼方法。工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法或电解法。现简单介绍如下: 1.热分解法 有些不活泼金属仅用热分解法就能制得。在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属的氧化物受热就能分解,例如: 2HgO====2Hg+O2↑ 2Ag2O========4Ag+O2↑ 2.热还原法 多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气和活泼金属等,例如: MgO+C========Mg+CO↑ Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2 WO3+3H2=========W+3H2O Cr2O3+2Al=========2Cr+Al2O3 3.电解法 在金属活动性顺序中,钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强,这些金属都很容易失去电子,因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。 2Al2O3======4Al+3O2↑ 2NaCl=============2Na+Cl2↑ 对于某些不活泼金属,如铜、银等,也常用电解其盐溶液的方法进行精炼,但电解法要消耗大量电能,成本较高。
㈩ 工业上用电解法冶炼的金属有哪些
工业上用电解法冶炼的金属有K、Ca、Na、Mg、Al。
电解制取金属粉末的原理是:在电解质溶液中通以直流电流,产生正负离子的迁移,正离子移向阴极,负离子移向阳极,在阳极上发生氧化反应,在阴极上发生还原反应,电解质溶液中的金属正离子在阴极被还原并沉积在阴极板上。
这是电解的基本过程。因此,电解是一种借助电流作用而实现化学反应的过程,也是由电能转变为化学能的过程。
许多有色金属(如钠、钾、镁、铝等)和稀有金属(如锆、铪等)的冶炼及金属(如铜、锌、铅等)的精炼,基本化工产品(如氢、氧、烧碱、氯酸钾、过氧化氢、乙二腈等)的制备,还有电镀、电抛光、阳极氧化等,都是通过电解实现的。