内容正文:
专题9 金属与人类文明
必背知识清单01 金属的冶炼方法
一、金属的存在形式
1.金属的存在
(1)在自然界中,只有少量金属以_________形式存在于地壳中,地球中的大多数金属以_________形式存在。
(2)金属的存在形式与金属的_________有关。_________较强的金属,以各种化合态存在;_________较弱的金属,有可能以_________形式存在。
2.常见金属的存在
(1)铁的单质主要存在于_________中,铁的化合态有赤铁矿(主要成分_________)、黄铁矿(主要成分_________)等。
(2)铝元素存在于铝土矿(主要成分_________)中。
(3)银元素有自然银、辉银矿(_________)、碲银矿(_________)。
二、金属的冶炼
1.金属的冶炼
(1)概念:利用____________使金属元素从_________态变为_________态的过程称为金属的冶炼。
(2)工业上常用的金属冶炼方法有_______________、______________、____________等。
2.金属冶炼的一般方法
(1)电解熔融法:适合冶炼金属活动性________的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。
活泼金属如Na、Mg、Al等一般通过电解法冶炼。
工业上冶炼金属钠的方程式为________________________________。
工业上冶炼金属镁的方程式为________________________________。
(2)高温还原剂法:用还原剂(________________等)还原金属氧化物,适合冶炼金属活动性顺序表中Zn到Cu之间的大多数金属。
CuO与CO反应的化学方程式为________________________________。
ZnO与焦炭反应的化学方程式为________________________________。
(3)热分解法:适合于冶炼金属活动性________的金属。
热分解Ag2O制取Ag:________________________________。
热分解HgO制取Hg:________________________________。
(4)在工业上还有一种冶炼方法叫做湿法冶炼。它是利用在溶液中发生的化学反应提取和分离金属的过程。
例如:CuSO4+Fe=________________
三、铁的冶炼——高炉炼铁
1.原料和设备
(1)工业上冶炼铁的原料有________________________________。
(2)设备:________________。
2.工艺流程
(1)反应原理:用________将铁从其化合物中还原出来。
(2)工艺流程:从高炉下方鼓入空气与C反应产生CO2并________大量的热量;CO2再与灼热的C反应,生成CO;CO在高温下将氧化铁还原为________。
(3)铁矿石中含有SiO2需除去:石灰石在高温下分解生成________________________,________与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣,炉渣的密度比铁水_____,故______在铁水上面,从而分离得到铁水。
(4)炼铁的主要化学反应
还原剂的形成:________________________________,________________________________。
铁的还原:________________________________________。
炉渣的形成:________________________________,________________________________。
4.主要产品
用这种方法炼出来的铁是含碳_____________的生铁。将生铁进一步炼制,就可以得用途更广泛的钢(含碳____________)。
四、铝热反应
1.铝热反应
(1)铝热反应:铝粉与某些金属氧化物混合,在________条件下发生反应,放出______________,该反应叫铝热反应。
(2)铝热剂:铝粉与________________以一定比例形成的混合物叫铝热剂。能与Al组成铝热剂的金属氧化物常见的有Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、MnO2、V2O5等。
2.铝与Fe2O3的反应
(1)反应条件:________,反应通过点燃镁条,镁条与________反应产生高温引发。镁条、KClO3的作用是________、________作用。
(3)反应方程式:________________________________。
3.其他铝热反应
某些金属氧化物如V2O5、Cr2O3、MnO2等也能发生铝热反应。
Al与V2O5反应的化