1?金屬冶煉的原理金屬冶煉的實質是用還原的方法使金屬化合物中的金屬陽離子得到電子，生成金屬的單質.在自然界中，以游離態存在的金屬較少，只有一些化學性質不活潑的金屬，如金、鉑等.而化學性質比較活潑的金屬，總以化合態存在于自然界中.卜A+■得電召?被還原H肘2?冶煉金屬的方法由于金屬的化學活動性不同，金屬離子得電子還原成金屬單質的能力也不相同，因此就要采用不同的冶煉方法.常見的冶煉方法有：熱分解法：適用于冶煉金屬活動性較差的金屬，如汞與銀.2HgO△2Hg+02T 2Ag2OA4^g+QT熱還原法：適用于金屬活動性介于鎂一銅之間的大多數金屬的冶煉.是用還原劑(如碳、一氧化碳、氫氣、鋁等)還原金屬氧化物.女口 同溫2尿+3UQ2皿+農屈溫2創+也2AI+ =2^20+Al20良 叫+3禺+3H20-電解法：適用于冶煉活動性很強的金屬，如鎂、鋁等.一般在金屬活動性順序中排在鋁前面的金屬.由于這些金屬很容易失去電子，所以他們的陽離子很穩定，一般的還原劑無法將他們還原出來，所以要外加電子，即通電分解它們的熔融鹽或氧化物的方法來制得.有時一些不太活潑的金屬，如銅、銀等，也可以用電解它們的鹽溶液的方法制得.如:2AL2O3電解4Al+3O2T MgCl^(熔融)電解驅匕冬T如:3?從金屬礦石中提煉金屬的步驟第一步：富集礦石，除去雜質，提高礦石中有用成分的含量.第二步：冶煉.利用氧化還原反應原理.在一定的條件下，用還原劑把金屬離子還原成金屬單質.第三步：精煉?采用一定的方法，提煉純金屬.4.金屬的回收和資源保護地球上的金屬礦產資源是有限的，且不能再生?廢金屬棄之不用，不僅會污染環境，而且是資源的極大浪費.廢舊金屬的最好處理方法是作為一種資源，回收利用.回收利用的好處在于：減少垃圾量，保護環境，減少污染：緩解自然界中資源短缺的矛盾.例如：(1)從電解精煉銅的陽極泥中，回收金、銀等貴金屬從定影液中回收金屬銀廢鐵屑可以制取綠磯5?部分金屬的主要化學性質金屬活動性順序表KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬原子失去電子的能力(還原性)強一弱金屬陽離子得電子的能力(氧化性)弱?強與氧氣化合常溫下易被氧化常溫下緩慢被氧化加熱被氧化不能置換水中氫常溫下能置換加熱時能置換不能置換不能置換置換酸中氫能置換不能置換

與鹽溶液反應先與水反應前面的金屬置換出后面的金屬自然界中存在化合態化合態和游離態游離態冶煉方法電解法熱還原法加熱法富集難點突破鋁的冶煉原料：氧化鋁(弘?，冰晶石gA叭原理：電解熔融的氧化鋁原理：電解熔融的氧化鋁xq込電解皿+3p2T主要設備：鋁電解槽，以碳作為電極材料冰晶石的作用：助熔劑，降低氧化鋁的熔點生鐵的冶煉原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石(造渣劑，除去礦石中的脈石原理：在高溫下，利用還原劑——氧化碳將從鐵礦石中還原出來恥化+3E0高謚2%+3GQr主要設備：高爐主要反應過程：還原劑的生成：高溫生鐵的生成： '■'' 高溫下，鐵和碳及其他的金屬、非金屬元素形成合金即生鐵.爐渣的形成：CaCO^同溫CaCO^同溫匸辺+UQ；T面曰Ca◎+盛徑一CaSi型高熔點的二氧化硅變成熔點較低的硅酸鈣等熔化后形成爐渣除去.鋼和冶煉原料：生鐵、空氣（純氧氣）、生石灰、脫氧劑（硅鐵、錳鐵等）原理：在高溫下，用氧化劑把生鐵中過多的碳和其他的雜質氧化成氣體或爐渣除去，同時調整合金元素至規定的范圍內.設備：氧氣頂吹轉爐【難題巧解點撥】例1冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣（或氫氣或一氧化碳）法；③活潑金屬置換法；④電解法.四種方法在工業上均有應用.古代有（I）火燒孔雀石煉銅；（II）濕法煉銅；現代有（III）鋁熱法煉鉻；（W）從光鹵石中煉鎂，對它們的冶煉方法的分析不正確的是（ ）（I）用① B.（II）用②C.（III）用③ D.（W）用④解析：本題考察知識點是活動性不同的金屬的冶煉方法.對于（I）、（II）、（III）、（W）發生的反應分別是（I）:曲C03△血Q.+ +乩?C+笏（J曲色Lie+如，符合①：：(W)：Fs+ 忌EO4：：(W)：鮎/+禺2竺=及＞+弘q，符合③

先從光鹵石中提取皿肌,再電解地企堆由塔融）且尿+/T，符合④答案：b點悟：本題的關鍵點是要熟悉一些金屬的冶煉方法，如濕法煉銅等.選擇金屬的冶煉方法與金屬在自然界的存在形態，與金屬的活動性有關.例2隨著人們生活質量的不斷提高，廢電池必須進行集中處理的問題提到利用電池外殼的金屬材料防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對土壤和水源的污染不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品回收其中石墨電極解析：本題考察的知識點是金屬的回收和資源的保護.回收廢電池的首要原因是防止廢電池中滲漏的重金屬離子對土壤與水資源產生污染，而對廢電池的綜合利用是第二位的.答案：B點悟：解答本題的關鍵點是要對社會生活中的一些熱點問題，例如環境保護的知識要有所了解?從保護環境的角度來思考問題.【拓展延伸探究】例1用黃銅礦煉銅按照反應物和生成物可以將總反應寫成：+ +S02事實上冶煉過程是分成幾步進行的：①黃銅礦在氧氣作用下生成硫化亞銅和硫化亞鐵;②硫化亞鐵在氧氣作用下生成氧化亞鐵，并與二氧化硅反應生成礦渣；③硫化亞銅與氧氣反應生成氧化亞銅；④硫化亞銅和氧化亞銅反應生成銅.寫出上述各個步驟的反應的化學方程式.寫出總反應化學方程式的系數.據最新報道，有一種叫Thibacillusferroxidans的細菌在氧氣存在的條件下就可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽，反應是在酸性溶液中進行的，試寫出化學方程式.解析：本題考察的知識點是根據題目中的內容，結合所學的金屬的冶煉方法，考查學生書寫化學方程式的靈活性和技巧性.這是一道知識拓展型的題目.根據題目給出的用黃銅礦冶煉銅的總的反應方程式，以及冶煉過程分成四步進行的每一步的反應原理，并聯系運用了月日屍的燃燒反應，不難寫出每一步的化學方程式.題目中所給的細菌只是起到催化劑的作用，生成物中的硫酸鹽只能是硫酸銅與硫酸鐵，所以酸性溶液就只能是硫酸溶液.

答案:（1）①2^+30^A答案:（1）①2^+30^A'2FsO+2SO2F&Q+陽AF^i&j◎伽E+3<?2鳥一”洛戸+2楓，③④化￡+2%O=￡=6d+倫（）2C訶冬+2盤①+刃2“沁+2兔曲人+4E02（）紀屁爲+2H2SO^+1?。？催化劑4匚航4+2隔（沁撫+2比03）點悟：解題的關鍵點是要熟悉一些金屬的冶煉方法，技巧點在于靈活運用所學知識進行知識的遷移.例2工業上制鋁流程圖如下：鋁土礦A “濾液通入|一"j""心心話壞鉅曲鋁土礦 B F怫 電解高壓水蒸吒過濾CO. 碩fE旃石-鋁用此法制取氧化鋁中，分析鋁土礦和赤泥（提取氧化鋁之后的殘渣）所得數據如下：川2。3鋁土礦55%16%0%赤泥15%48%8%試求制取1t三氧化鋁所需鋁土礦和氫氧化鈉的質量.解析：本題考察的知識點是鋁的冶煉方法及實際冶煉過程中原料所需量結合的綜合題.其難點在于對表中數據的分析.由于氧化鐵在這個反應過程中的量是守恒的，因而從氧化鐵在鋁土礦和赤泥中的含量，可以求出赤泥質量為鋁土礦質量的1/3?從流程圖可以知道A為氫氧化鈉，它使氧化鋁變為偏鋁酸鈉，然后通入二氧化碳轉變為氫氧化鋁?氧化鐵不與氫氧化鈉反應，氫氧化鈉也將氧化鐵從鋁土礦中全部轉移到赤泥中去了.答案：設需要鋁土礦質量為m,則m?55%-1/3?m15%=1t解得：m=21,即需要鋁土礦2t.需要氫氧化鈉的量：由于氫氧化鈉循環使用，因此需要補充的氫氧化鈉的量即為留在赤泥中的氫氧化鈉的量：1/3X2tX8%X80/62=0.0691點悟：解題的關鍵點是抓住氧化鐵在整個反應過程中是守恒的.利用它的量不變，可以迅速的得出等式，解出答案.易錯點在于不會數據的分析，不能推出氧化鐵和氫氧化鈉在整個流程中的作用.【命題趨勢分析】閱讀課外書籍，聯系實際，開拓視野，學會知識的遷移.本節內容書本上的知識并不難，可以通過自學來掌握.但是金屬的冶煉與金屬的回收利用與社會、生活、環境保護之間的聯系比較多，也就是與實際聯系的內容較多.這些知識不是課本上面所能學全的，書本上更多的是一些基本知識點的歸納和總結，是一些學習方法的傳授.所以我們應該給自己定一些目標，去多看看課本以外的書籍，開闊我們的視野.本節內容雖然不是很多，但是考察的知識點包括了所學的一些常見金屬的性質和在反應中表現出來的變化.因此在解答具體問題時，要學會分析問題，找出新舊知識點上的異同點，學會知識的遷移和靈活運用.本周強本周強ffc隊習【同步達綱練習】1.我國是世界上文明發源最早的國家之一.我國掌握煉鐵技術的年代是（）A.商代 B.春秋初年C.南宋時期 D.唐代工業上冶煉難熔的金屬如：釩、鉻、錳等，通常所用的方法是（ ）熱分解法 B.電解法C.一氧化碳還原法 D.鋁熱反應法有0.4g鐵的氧化物，用足量的一氧化碳在高溫下將其還原，將生成的全部二氧化碳通入足量的澄清石灰水中，得到0.75g固體沉淀.這種鐵的氧化物的化學式是（）A.FeO B.氏鳥C.屁^4 D.上述三種的混合物通常所說的不銹鋼是指（ ）A.錳鋼 B.鎢鋼C.高碳鋼 D.鎳鉻鋼電解熔融的氧化鋁時，如果有54g的鋁生成，則需要消耗的電子的物質的量為（）A.18mol B.2molC?6mol D.lmol把生鐵冶煉成碳素鋼要解決的主要問題是（ ）除去生鐵中的各種雜質，把生鐵提純適當降低生鐵里的含碳量，除去大部分硫、磷等有害雜質用還原劑把鐵的氧化物還原成鐵加入合金元素改善生鐵性能下列化學反應，能置換出鐵的是（ ）A.鋅與氯化鐵溶液 B.鈉和氯化亞鐵溶液C.一氧化碳和赤鐵礦粉末（高溫） D.鋁和四氧化三鐵（高溫）用氫氣、碳、一氧化碳分別與等質量的氧化銅在高溫下反應，使氧化銅TOC\o"1-5"\h\z中的銅全部還原出來，消耗氫氣、碳、一氧化碳的質量比是（ ）A.1：1：1 B.1：3：14C.1：6：14 D.2：1：2用鋁還原下列化合物，制得金屬各1mol，需要鋁最少的是（ ）A bWOzC.F旳O4 d.冬2單質A能從鹽溶液中置換出單質B，則下列說法中，不正確的是（ ）當A、B都是金屬時，A一定比B的活動性強當A、B都是非金屬時，A一定比B的活動性強當A是金屬時，B可能是金屬，也可能是非金屬當A是非金屬時，B可能是金屬，也可能是非金屬冶煉金屬常常用以下幾種方法；（1）以C、丹2、CO等做還原劑還原；（2）電解法；（3）熱分解法；（4）鋁熱反應?這些方法各適用于冶煉那些金屬？（1） 法適用于鐵、銅、鋅等一類中等活潑金屬的冶丿煉_;（2） 法適用于活潑金屬鉀、鈉等的冶煉;（3） 法適用于銀、汞等一類不活潑金屬的冶煉；（4） 法適用于高熔點金屬的冶煉，如鉻、錳等.古代的“藥金”外觀與金相似，常常被認為是金子，冶煉方法如下：將碳酸鋅、赤銅（匚旳°）、木炭混合加熱到800r得到金光閃閃的“藥金”.TOC\o"1-5"\h\z（1）“藥金”的主要成分是 ;（2 ）有關冶煉的化學方程式是某河道兩旁有甲與乙兩個化工廠，它們排放的工業廢水中共含有莊J盼、①一、0才、六種離子.甲廠的廢水明顯顯堿性，所以甲廠廢水中含有的三種離子是 、 、 .

乙廠的廢水中含有另外三種離子?如果加一定量的 （選填：活性炭、硫酸亞鐵、鐵粉），可以回收其中的金屬是 （寫元素符號）.工業上用鋁土礦（主要成分是三氧化二鋁）為原料制取鋁.其流程如下,其中C物質過去常用于去油污，而E在建筑業上有廣泛的用途.寫出各步的化學方程式.鋁土礦C(k鋁土礦C(k *axB+冰晶石■鋁（5）高溫電解(])Al2o3..+2NaOH=2NaAlO2+H應.(2)2NaAlO2+ +3H(2)2NaAlO2+ +3H2O2Al(OH)3l+Na2CO3(3)Na2CO3+Ca(OH')2CaCO3J+2NaOH（4）咼虛蠱旳+3H2O(5)皿(5)皿2畫=4挖+現T15?用含鐵60%的赤鐵礦100t冶煉生鐵，在冶煉過程中損失氧化鐵2%,計算可以冶煉出含鐵量為96%的生鐵多少噸?61.25t（點撥：氧化鐵的損失也就是鐵的損失，一起算在鐵的上面.鐵的質量為：100tX60%X98%=58.81 58.8tF96%=61.25t參考答案【同步達綱練習】B（點撥：春秋時期，戰爭頻繁，兵器發展快，需要大量用鋼鐵制成的兵器，所以冶煉鐵的技術發展起來了）D（點撥：高熔點的金屬用鋁熱法制備，因為鋁熱反應時，發熱多，溫度高，適合高熔點金屬的制備）B（點撥：設鐵的氧化物的化學式為眶5,寫出化學方程式，求解）D（點撥：記住一些生活中常見的物質的組成）C（點撥：氧化鋁中的鋁為+3價，還原成鋁單質需要得到3個電子，題目中的鋁共有2mol，則需要電子為6mol）B（點撥：碳素鋼的含碳量低于生鐵，硫磷等成分也較少）D（點撥：題目要求是置換反應，所以C選項不符合）B（點撥：分別寫出有關方程式，找出氧化銅與三種還原劑的關系）C（點撥：比較金屬元素的化合價，最低的價態的金屬得電子是最少的）D（點撥：找出典型例子加以對照