聚焦金屬的冶煉

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聚焦金屬的冶煉

■俞賽紅

金、鉑等化學性質不活潑的金屬，在自然界以游離態存在；化學性質較活潑的金屬在自然界中以化合態存在，如何將化合態的金屬轉化成金屬單質，這就涉及到金屬的冶煉，下面將與其相關的知識總結如下。

一、金屬冶煉的一般步驟

(1)富集：除去雜質，提高礦石中有用成分的含量。(2)冶煉：利用氧化還原反應，用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質。(3)精煉：提純金屬。

二、金屬冶煉的方法

方法名稱主要反應原理熱分解法2HgO△2Hg+O2↑2Ag2O△4Ag+O2↑熱還原法CO作還原劑Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2(高爐煉鐵)H2作還原劑WO3+3H2△W+3H2O活潑金屬作還原劑3MnO2+4Al高溫3Mn+2Al2O3電解法2Al2O3(熔融)電解冰晶石4Al+3O2↑MgCl2(熔融)電解Mg+Cl2↑2NaCl(熔融)電解2Na+Cl2↑

三、金屬冶煉的工藝流程

金屬冶煉的工藝流程就是將金屬制備生產過程中的主要生產階段以框圖的形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，形成與化工生產緊密聯系的化工工藝試題。中學階段涉及的金屬冶煉主要包括從鋁土礦中冶煉鋁、從海水中提取鎂、從黃銅礦中冶煉銅。

(1)從鋁土礦中冶煉鋁的工藝流程如圖1：

圖1

(2)從海水中提取鎂的工藝流程如圖2：

圖2

(3)由黃銅礦冶煉銅的工藝流程如圖3：

圖3

例1Ⅰ.從鋁土礦中提取氧化鋁的流程如圖4所示(鋁土礦的主要雜質為Fe2O3、SiO3、SiO2和一些不溶性雜質)：

圖4

(1)試劑A是____，溶液b與試劑B反應的離子方程式為____。

(2)加入NaOH溶液進行的反應的離子方程式為____、____；向溶液a中通入過量的CO2，將得到的不溶物煅燒后也可得到Al2O3，該方案的缺點是____。

Ⅱ.電解熔融的氧化鋁可制備金屬鋁。

(3)寫出電解的化學方程式：____。每生產0.27噸鋁，理論上轉移電子的物質的量為____ mol。

作者單位：江蘇省啟東中學