高三化学 金属的冶炼
2022届高三高考化学高频考点专项练习专题六:铁、铜及其化合物 金属的冶炼【含答案】
2022届高三高考化学高频考点专项练习专题六铁、铜及其化合物金属的冶炼考点1 铁及其重要化合物1.[2021甘肃酒泉模拟]下列实验操作或方法正确的是( )A.检验某溶液中是否含有Fe2+时,先加入少量H2O2,再滴加KSCN溶液B.配制100 mL 1 mol·L-1 NaCl溶液时,用托盘天平称取5.85 g NaCl固体C.将FeCl3饱和溶液煮沸制备Fe(OH)3胶体D.用紫色石蕊溶液鉴别乙醇、乙酸和苯2.[2021山西师大附中模拟]已知:2Fe3++2I-2Fe2++I2,2Fe2++Br22Fe3++2Br-。
向含等物质的量浓度的FeI2、FeBr2混合溶液中通入一定量的氯气后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,则下列离子方程式书写不合理的是( )A.2I-+2Fe2++2Cl22Fe3++I2+4Cl-B.2Br-+2I-+2Fe2++3Cl2I2+Br2+2Fe3++6Cl-C.2Br-+4I-+2Fe2++4Cl22I2+Br2+2Fe3++8Cl-D.2Fe2++4I-+3Cl22Fe3++2I2+6Cl-3.[2021河北衡水调研]以某硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)为原料制备铁黄[FeO(OH)]的一种工艺流程如图所示:下列说法不正确的是( )A.“酸溶”中加热或搅拌或适当增大硫酸浓度均可加快溶解速度B.滤渣含只有SiO2、FeC.“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的化学方程式为FeSO4+2NH4HCO3Fe(OH)2↓+(NH4)2SO4+2CO2↑D.“氧化”Fe(OH)2浆液时,可用氯气代替空气4.[2021皖赣联考改编]下列实验操作对应的实验现象及实验结论都正确,且两者具有因果关系的是( )选项实验操作实验现象实验结论A向稀硝酸中加入过量铁粉,充分反应后,再滴加KSCN溶液有气体生成,溶液呈红色稀硝酸将Fe氧化为Fe3+B 将适量铜粉加入1.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液中固体溶解,溶液变蓝金属铁比铜活泼C向0.1 mol·L-1MgSO4溶液中滴加过量NaOH溶液,再滴加0.1 mol·L-1 CuSO4溶液先生成白色沉淀,后生成蓝色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小D少量铝热剂(只含有一种金属氧化物)溶于足量稀盐酸后,分为两等份,再分别滴加铁氰化钾溶液和KSCN 溶液分别出现蓝色沉淀和溶液变红铝热剂中可能含有Fe 3O 45.[2019浙江4月选考,28,4分]某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
镁、铝、铜及其化合物 金属冶炼
镁、铝、铜及其化合物金属冶炼一、镁、铝单质的性质1.镁、铝的结构和存在镁、铝分别位于元素周期表的第三周期ⅡA族和ⅢA族,原子结构示意图为和,它们都是活泼的金属,在自然界中全部以化合态的形式存在。
铝是地壳中含量最多的金属元素。
2.金属铝的物理性质银白色有金属光泽的固体,有良好的延展性、导电性和导热性等,密度较小,质地柔软。
铝的熔点比镁高,硬度比镁大。
3.对比掌握镁、铝的化学性质铝镁与非金属反应能被Cl2、O2氧化2Mg+O2=====点燃2MgO 3Mg+N2=====点燃Mg3N2与水反应反应很困难能与沸水反应Mg+2H2O=====△Mg(OH)2+H2↑与酸(H+)反应能与H+反应产生H2反应速度比Al快Mg+2H+===Mg2++H2↑与碱反应能溶于强碱溶液产生H2不反应与某些氧化物反应能与Fe2O3、MnO2、Cr2O3等金属氧化物发生铝热反应能在CO2中燃烧:2Mg+CO2=====点燃2MgO+C问题思考铝的化学性质用以下转化关系表示写出图中有关反应的化学方程式或离子方程式:①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
答案 4Al +3O 2=====△2Al 2O 3 2Al +Fe 2O 3=====高温2Fe +Al 2O 3 2Al +6H +===2Al 3++3H 2↑2Al +2OH -+2H 2O===2AlO -2+3H 2↑ 4.铝的制备(1)铝土矿――→提纯Al 2O 3。
金属冶炼方法
金属冶炼方法金属冶炼是指从矿石中提取金属的过程,是金属工业中非常重要的一环。
在金属冶炼过程中,需要经过多个步骤,包括选矿、破碎、磨矿、浮选、冶炼等。
不同的金属有不同的冶炼方法,下面将介绍几种常见的金属冶炼方法。
首先,火法冶炼是一种常见的金属冶炼方法。
在火法冶炼过程中,矿石首先经过破碎和磨矿的步骤,将矿石细化成粉末状。
接着,将粉末状的矿石和一定比例的焦炭或其他还原剂放入高炉中进行冶炼,利用高温将金属从矿石中提取出来。
这种方法适用于提取铁、铜、铅等金属。
其次,湿法冶炼是另一种常见的金属冶炼方法。
与火法冶炼不同,湿法冶炼是利用化学方法将金属从矿石中提取出来。
在湿法冶炼过程中,矿石首先经过浸出或浸出-氧化的步骤,将金属溶解在溶液中。
然后通过沉淀、电解等方法将金属从溶液中提取出来。
这种方法适用于提取铜、镍、锌等金属。
此外,电解法是一种常用的提取金属的方法。
电解法是利用电解原理将金属从其盐溶液中析出的方法。
在电解法中,首先将金属盐溶解在溶液中,然后通过电解槽通入电流,在阳极上金属盐分解,金属沉积在阴极上。
这种方法适用于提取铝、镁、钠等金属。
最后,气相冶炼是一种新兴的金属冶炼方法。
在气相冶炼中,金属矿石首先经过气相还原或气相氧化的步骤,将金属从矿石中提取出来。
这种方法适用于提取钨、钛、锆等金属。
综上所述,金属冶炼方法多种多样,不同的金属需要采用不同的冶炼方法。
随着科技的发展,金属冶炼技术也在不断进步,为金属工业的发展提供了有力支持。
希望通过本文的介绍,能够让大家对金属冶炼方法有所了解,为相关行业的发展提供帮助。
2022届高三化学高考备考一轮复习 铝土矿知识点练习
2022届高三化学高考备考一轮复习铝土矿知识点练习一、单选题(共15题)1.下列金属的冶炼方法与工业上冶炼铝的方法相同的是 A .Fe 2O 3+3CO高温2Fe+3CO 2B .2Ag 2O Δ4Ag+O 2↑C .Fe+CuSO 4=FeSO 4+CuD .2NaC1(熔融)电解2Na+C12↑2.下列有关金属的工业制法中,正确的是A .制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl 溶液B .制铁:以铁矿石为原料,CO 还原得铁C .制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H 2还原得镁D .制铝:从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝 3.下列说法不正确的是A .“天宫二号”空间实验室的硅电池板将光能直接转换为电能B .工业生产玻璃、水泥、陶瓷都需要石灰石为原料C .由植物及其废弃物制成的燃料乙醇属于可再生能源D .铝土矿制备铝的过程中需用到NaOH 溶液、CO 2、冰晶石 4.关于铝及其冶炼的下列说法中,不正确的是 A .铝是地壳中含量最多的金属元素 B .铝土矿的主要成分是Al 2O 3C .铝单质的金属活动性较强,通常采用电解熔融氧化铝的方法冶炼D .电解氧化铝时,加人冰晶石(Na 3AlF 6)的目的是提高铝的产量5.工业上利用无机矿物资源生产部分材料的流程示意图如下(铝土矿中含有23223Al O SiO Fe O 、、),下列说法正确的是A .铝土矿制备Al 的过程涉及的操作有过滤、蒸馏、灼烧、电解B .石灰石、纯碱、石英、玻璃都属于盐,都能与盐酸反应C .在制粗硅时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2D .黄铜矿()2CuFeS 与2O 反应产生的2Cu S 、2SO 均是还原产物6.各种矿产资源的开发利用为人类发展提供了重要的物质保障,如图是一些矿产资源的利用流程,则下列说法不正确...的是A .粗铜电解精炼时,粗铜做阳极B .黄铜矿冶炼铜时,副产物二氧化硫可用于生产硫酸,FeO 可用作冶铁的原料。
高三化学金属的冶炼教案
高三化学金属的冶炼教案Last revised by LE LE in 2021金属的冶炼1.复习重点1. 金属冶炼的化学原理和金属冶炼的基本方法;2. 金属回收及资源保护的重要作用,3. 重点是考查金属冶炼的基本方法。
2.难点聚焦一、 金属在自然界中的存在形式:1. 游离态化学性质不活泼的金属,在自然界中能以游离态的形式存在,如:Au Ag Pt Cu2. 化合态化学性质比较活泼的金属,在自然界中能以化合态的形式存在,如: Al Na 说明: 少数金属在自然界中能以游离态的形式存在; 而大多数的金属在自然界中能以化合态的形式存在.二、 金属的冶炼:1. 金属冶炼的实质用还原的方法,使金属化合物中的金属阳离子得电子变成金属原子. M n+ + ne-→M2. 金属冶炼的主要步骤:① 矿石的富集目的:除去杂质,提高矿石右的有用成分的含量;② 冶炼目的:得到金属单质.原理: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.③ 精炼目的:提高金属的纯度.3. 金属冶炼的一般方法:根据金属的活泼性.(1)热分解法:适用范围:不活泼金属 Ag----Au 如: 2Ag 2O==4Ag + O 2↑ 2HgO==2Hg + O 2↑(2)还原法:适用范围:较活泼的金属 Zn----Cu如: Fe 2O 3 + 3CO ==2Fe + 3CO 2Cr 2O 3+2Al ==2Cr +Al 2O 3常用的还原剂:C 、CO 、 H 2 和活泼金属如铝等.说明铝热反应也属于热还原法.[思考]对于极活泼金属的冶炼,能否用热还原法如不能则应使用什么方法(3)电解法:△ △ 高温 高温适用范围:活泼的金属 K----- Al 如: 2Al 2O 3 ==== 4Al + 3O 2↑2NaCl===2Na +Cl 2↑ 比较: 2NaCl+2H 2O===2NaOH +H 2↑+Cl 2↑2CuSO 4+2H 2O===2Cu+2H 2SO 4+O 2↑电解法也常用于某些不活泼的金属的精炼.[说明]电解法的缺点是要消耗大量的电能,成本较高.三、 金属的回收与环境、资源保护1. 金属回收的意义(1)节约矿物资源;(2)节约能源;(3)减少环境污染.2. 回收废金属的利用.大部分可以重新制成金属及化合物再用.实例:废铁屑可以铁盐或亚铁盐,如绿矾,废旧钢铁可以炼钢.从电解精炼铜的阳极泥中可以回收金银等贵重金属从定影液中可以回收金属银.小结:金属的活动性顺序与金属的冶炼方法.3.例题精讲例1 不太活泼的金属元素硝酸盐在受热分解时金属元素将转变为其氧化物或单质。
2023届高三化学高考备考二轮复习课件——电解池电极反应式书写练习
有直接对应关系 )
(4)随pH升高,产生Cr(OH)3沉淀时还会产生Fe(OH)3沉淀。
阳极:Cu-2e- = Cu2+ 阴极:2H++2e- = H2 总:Cu+2H+=电解Cu2++H2 3.(1)用粗铜做阳极,纯铜做阴极电解硫酸铜溶液
阳极(主要):Cu-2e- =Cu2+ 阴极:Cu2++2e- = Cu
比铜活泼的金属最后以离子形式存在溶液中,
没有铜活泼的以阳极泥(单质)形式存在电解池底部。
4成.(的1F)e(NOaH2F)3e胶O体4可具以有消吸毒附杀性菌。的原因强氧化性,可以净水的原因生 (2)工业上可用电解浓NaOH溶液的方法制Na2FeO4 。 其+4工H2作O,原可理循如环图使所用示的:物阳质极是的N电a极OH反溶应液式。Fe-6e-+8OH-=FeO42-
四、根据信息写电极方程式 复习:
对比:用铜做阳极,铁做阴极电解硫酸铜溶液。
阳极:?
阴极:?
可实现? 上镀? 。
电解时,(1)溶液中Cu2+浓度?,(2)中Cu2+浓度?。
一、非惰性电极电解溶液
1.用铁做电极,电解NaCl溶液
阳极:Fe-2e- = Fe2+ 阴极:H2O+2e- =H2+2OH总:Fe+2H2O=电解Fe(OH)2+H2 以此原理制备Fe(OH)2,还应注意除氧、隔绝空气。 2.用铜做电极,电解盐酸溶液
(阳子3)极和理产电论物极上还反,原 应电。 转路移(中3e的每-~电?通子F过e有23+m~对?ol应电C关r子2O系,72,-则,和有电后?路续m中反ol转C应r移转2O的移72电-的被
高三化学知识点总结_高三化学知识点
⾼三化学知识点总结_⾼三化学知识点 仰望天空时,什么都⽐你⾼,你会⾃卑;俯视⼤地时,什么都⽐你低,你会⾃负;只有放宽视野,把天空和⼤地尽收眼底,才能在苍穹沃⼟之间找到你真正的位置。
⽆需⾃卑,不要⾃负,坚持⾃信。
接下来是⼩编为⼤家整理的⾼三化学知识点总结,希望⼤家喜欢! ⾼三化学知识点总结⼀ 离⼦反应定义:有离⼦参加的反应 电解质:在⽔溶液中或熔融状态下能导电的化合物 ⾮电解质:在⽔溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物 离⼦⽅程式的书写: 第⼀步:写:写出化学⽅程式 第⼆步:拆:易溶于⽔、易电离的物质拆成离⼦形式; 难溶(如CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl、AgBr、AgI、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等),难电离(H2CO3、H2S、CH3COOH、HClO、H2SO3、NH3·H2O、H2O等),⽓体(CO2、SO2、NH3、Cl2、O2、H2等),氧化物(Na2O、MgO、Al2O3等)不拆 第三步:删:删去前后都有的离⼦ 第四步:查:检查前后原⼦个数,电荷是否守恒 离⼦共存问题判断:①是否产⽣沉淀(如:Ba2+和SO42-,Fe2+和OH-); ②是否⽣成弱电解质(如:NH4+和OH-,H+和CH3COO-) ③是否⽣成⽓体(如:H+和CO32-,H+和SO32-) ④是否发⽣氧化还原反应(如:H+、NO3-和Fe2+/I-,Fe3+和I-) ⾼三化学知识点总结⼆ ⼀、概念判断: 1、氧化还原反应的实质:有电⼦的转移(得失) 2、氧化还原反应的特征:有化合价的升降(判断是否氧化还原反应) 3、氧化剂具有氧化性(得电⼦的能⼒),在氧化还原反应中得电⼦,发⽣还原反应,被还原,⽣成还原产物。
4、还原剂具有还原性(失电⼦的能⼒),在氧化还原反应中失电⼦,发⽣氧化反应,被氧化,⽣成氧化产物。
5、氧化剂的氧化性强弱与得电⼦的难易有关,与得电⼦的多少⽆关。
2023届高三化学高考备考一轮复习:金属材料和矿物质的开发和利用课件
下列说法不正确的是 A.反应①产生的气体是 H2 B.反应②为 Al2O3+2OH-══2AlO- 2 +H2O C.反应③的白色沉淀是 Al(OH)3 D.黑色固体中不含 Al 和 Fe3O4
(D)
(2)(2022·山 东 滨 州 高 三 检 测 ) 铝 热 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2Al + Fe2O3═高═温═Al2O3+2Fe。某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述: “反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”“纸漏斗的下部被烧穿,有 熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3 的熔 点、沸点数据如下:
[提示] 镧镍合金可作储氢材料。
1.冶炼金属常用以下几种方法:
①热分解法 ②以活泼金属Na、Mg等作为还原剂 ③以C、CO或
H2作为还原剂 ④电解法 ⑤利用铝热反应原理还原 下列金属各采用哪种方法冶炼最佳(用上述方法的序号填空)。 (1)Fe、Zn、Cu等中等活泼金属___③___。 (2)Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属__④____。 (3)Hg、Ag等不活泼金属__①____。 (4)V、Cr、Mn、W等高熔点金属___⑤___。
(2)(2022·经典习题汇编)下列关于金属冶炼方法的叙述不正确的
( D)
选项 金属 存在形式
冶炼方法
A 铜 化合态 铁的金属性比铜强,可将铁与CuSO4溶液反 应冶炼铜
B 银 化合态 银的金属性弱,用加热Ag2O的方法冶炼 C 铁 化合态 铝的金属性比铁强,可用铝热法炼铁
钠的金属性强,一般的还原剂很难将其还原 D 钠 化合态
[微点拨] 1.电解法冶炼活泼金属使用的是熔融的金属盐或金属氧 化物,而不是盐溶液。
2.铜除了用热还原法冶炼外,还可以用湿法炼铜或电解法进行冶 炼。
金属的冶炼
CuCl、S
H[CuCl2]
FeCl2 CuCl + HCl = H[CuCl2]
CuCl2、HCl
+1
0
H[CuCl2] = Cu +CuCl2 +HCl
Cu2+
CuCl2、HCl
耗能,产生污染性气体SO2。
金属冶炼的方法
1 热分解法 2 热还原法 3 电解法 4 湿法冶炼
……
SO2等
H2SO4
ZnS(主) FeS(少)
ZnO(主) FexOy(少)
(5)改进的锌冶炼工艺,采用了“氧压酸浸”的全湿法流程, 既省略了易导致空气污染的焙烧过程,又可获得一种有工 业价值的非金属单质。“氧压酸浸”中发生的主要反应的 离子方程式为_________Z_n_S__+___H_+__+_O2 — Zn2+ + S↓+ H2O.
的 炉身 部分,主要反应的化学方
程式为
高温
Fe2O3 + 3CO = 2Fe+3CO2
;
熔融造气炉相当于高炉的
炉腹 部分。
(4)铁矿石中常含有硫,使高炉
气中混有SO2 污染空气,脱SO2 的 方法是 NaOH溶液或氨水 。
3、(2014海南)锌是一种应用广泛的金属,目前工业上主要采用“湿法” 工艺冶炼锌。某含锌矿的主要成分为ZnS(还含少量FeS等其他成分), 以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示:
2、高炉炼铁工艺
1、原料:
铁矿石、焦炭、空气、石灰石
2、焦炭的作用: ① 生成还原性气体CO,还原铁矿石 ;
② 与O2反应放热,为体系提供热能 ;
3、石灰石除去铁矿石中脉石
高考化学一轮复习第3章金属及其重要化合物第11讲镁铝铜及其重要化合物金属冶炼训练含解析新人教版
高考化学一轮复习:第11讲镁、铝、铜及其重要化合物金属冶炼一、选择题1.(2021·北京西城区高三测试)我国出土的文物呈现了瑰丽的历史文化。
下列文物中,主要成分属于合金的是( )A.西夏佛经纸本B.西汉素纱禅衣C.唐兽首玛瑙杯D.东汉青铜奔马解析:选D A项错误;西汉素纱禅衣是丝绸的一种,主要成分不属于合金,故B项错误;唐兽首玛瑙杯的主要成分是二氧化硅,不属于合金,故C项错误;东汉青铜奔马是铜合金,主要成分属于合金,故D项正确。
2.中华人民共和国勋章使用铜胎镀金材质,主要元素为国徽、五角星、中国结、如意、兰花等,主色调为红色和金色。
下列关于金属材料的说法正确的是( ) A.铁是人类在生产、生活中最早使用的金属材料B.金、银、铜是应用最广泛的金属材料C.钛被誉为“21世纪的金属”,应用前景很广阔D.铜是导电性、导热性最好的有色金属解析:选C。
铜是人类最早使用的金属材料,A错;铁、铝及其合金是应用最广泛的金属材料,B错;银的导电性比铜好,D错。
3.下列关于铝及其化合物的说法不正确的是( )A.Al既可用于食品包装,也可用作建筑材料B.Al2O3既可用来冶炼金属Al,也可用作耐火材料C.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]既可用作净水剂,也可用作消毒剂D.Al(OH)3既可用作治疗胃酸过多的药物,也可用来制备一些铝盐解析:选C。
A项,金属铝具有良好的延展性,因此铝可以制成铝箔用于食品包装,金属铝也可用作建筑材料,如铝合金门窗等,正确;B项,电解熔融的Al2O3可冶炼金属Al,由于Al 2O 3具有耐高温的性质,也可用作耐火材料,正确;C 项,明矾[KAl(SO 4)2·12H 2O]溶于水后,Al 3+能发生水解反应,生成的Al(OH)3胶体具有吸附作用,可用作净水剂,但 Al(OH)3 并不具有消毒作用,错误;D 项,Al(OH)3与胃酸中的盐酸反应生成氯化铝和水,正确。
高中化学微专题17 金属及其化合物制备流程(Zn)-备战2022年高考化学考点微专题(原卷版)
微专题17 金属及其化合物制备流程(Zn)锌:素符号Zn,原子序数30,原子量65.38,外围电子排布3d104s2,位于第四周期ⅡB族。
主要化合价+2。
一、物理性质:银白略带蓝色有光泽金属,硬度2.5,有延展性,良好的传热、导电性,密度为7.14克/厘米3,熔点419.58℃,沸点907℃。
二、化学性质:化学性质比较活泼。
室温时在空气中较稳定。
在潮湿空气中生成一层灰色碱式碳酸锌,可作保护膜。
锌燃烧时有蓝绿色火焰。
高温时跟水蒸汽反应放出氢气。
加热时可跟卤素,硫等反应。
易与酸反应,但高纯锌反应慢,若加入少量硫酸铜溶液,或跟铜、镍、铂等金属接触时,反应加快。
溶于强碱溶液,生成锌酸盐,如:Zn+2NaOH=Na2ZnO2+H2↑溶于氨水和铵盐溶液中,如:Zn+2NH4Cl=Zn(NH3)2Cl2+H2↑三、用途:主要用于制合金、金属表面镀锌,还用于制于电池、焰火、作催化剂和还原剂。
我国明代以前已发现并使用锌。
主要矿物有闪锌矿ZnS、菱锌矿ZnCO3等。
先将矿石煅烧变成氧化锌,再用焦炭还原氧化锌制得。
*最后附有锌的化合物四、工业制备:锌的冶炼方法锌的冶炼有两种工艺:火法冶炼和湿法冶炼。
密闭鼓风炉炼铅锌是世界上最主要的几乎是唯一的火法炼锌方法。
湿法炼锌是当今世界最主要的炼锌方法,其产量占世界总锌产量的85%以上。
近期世界新建和扩建的生产能力均采用湿法炼锌工艺。
火法炼锌在高温下,用碳作还原剂从氧化锌物料中还原提取金属锌的过程被称为火法炼锌。
密闭鼓风炉炼锌工艺流程图如下:湿法炼锌典型湿法炼锌工艺流程有:中性浸出、净化、电解等工序,中性浸出渣处理有回转窑烟化或高温高酸浸出除铁工艺。
对湿法炼锌流程可总结归纳如下图所示。
【专题精练】1.(2020届高考化学二轮复习大题精准训练)氧化锌工业品广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药、玻璃和电子等行业,随着工业的飞速发展,我国对氧化锌的需求量日益增加,成为国民经济建设中不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。
高中化学微专题18 金属及其化合物制备流程(Cr)-备战2022年高考化学考点微专题(解析版)
微专题18 金属及其化合物制备流程(Cr)铬:元素符号Cr,原子序数24,原子量51.996,外围电子排布3d54s1,位于第四周期ⅥB 族。
主要化合价+2、+3、+6。
一、物理性质:银白色有光泽金属,含有杂质的铬硬而脆,高纯铬有延展性。
二、化学性质:耐腐蚀性强,不溶于水,在空气中即便是在高温下氧化也很缓慢。
高温下,铬能与卤素、硫、氮、碳等化合,也能跟水蒸气反应。
能慢慢地溶于稀盐酸、稀硫酸、生成二价铬盐(蓝色),与空气接触时很快被氧化成三价铬盐(绿色)。
铬能与浓硫酸反应,但不溶于浓硝酸,因表面生成致密氧化膜而呈钝态。
能被熔融碱侵蚀。
与氢反应生成CrH2。
三、用途:主要用于制不锈钢及耐高温耐腐蚀的高强度的合金,制电阻合金,还用于电镀。
1797年法国人沃克兰发现了铬。
主要矿物有铬铁矿Fe(CrO2)2。
由电解铬氨钒溶液或铬酸溶液制得,也可用铝粉还原氧化铬制得。
四、铬的冶炼工艺流程钢铁工业中广泛应用的铬铁合金和硅铬合金是用电炉冶炼的。
铝热法包括从铬矿制取氧化铬和铝还原氧化铬制得金属铬两道工序,主要工艺流程如图1。
电解法生产一般用碳素铬铁作原料,采用铬铵矾法电解流程如图2。
【专题精练】1.(2021届普洱景东高三期末)铬是用途广泛的金属元素,但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。
(1)还原沉淀法是处理含Cr2O2-7和CrO2-4工业废水的一种常用方法,其工艺流程为:CrO2-4+HI转化−−−→Cr2O2-72+Ⅱ还Fe原−−−→Cr3+-Ⅲ沉淀OH−−−→Cr(OH)3↓其中第Ⅰ步存在平衡:2CrO2-4(黄色)+2H+Cr2O2-7(橙色)+H2O①若平衡体系的pH=0,该溶液显___________色。
②根据2CrO2-4+2H+Cr2O2-7+H2O,设计如图装置(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。
Na2Cr2O7中铬元素的化合价为___________,图中右侧电极连接电源的___________极,其电极反应式为___________。
高三化学金属的冶炼知识点
高三化学金属的冶炼知识点在化学学科中,金属的冶炼是一个非常重要的知识点。
金属的冶炼是将金属矿石经过一系列的物理和化学过程,提取出纯净金属的方法。
本文将介绍高三化学中金属的冶炼知识点,包括金属的矿石、冶炼方法以及冶炼过程中的反应。
一、金属的矿石1. 自然金属矿石自然金属矿石是指地球自然界中存在的金属矿石。
常见的自然金属矿石有铁矿石、铜矿石、铝矿石等。
这些矿石中含有金属元素的化合物或氧化物。
2. 人工金属矿石人工金属矿石是指通过化学反应得到的金属化合物,然后再经过相应的冶炼过程提取金属。
比如,从银盐溶液中得到银金属。
二、金属的冶炼方法1. 火法冶炼火法冶炼是指利用高温将金属矿石中的金属元素与其他杂质分离的冶炼方法。
其中一种火法冶炼的常见方法是熔炼,通过加热使金属矿石熔化,然后利用密度差异和挥发性将金属从矿石中分离出来。
2. 化学法冶炼化学法冶炼是利用化学反应将金属元素从金属矿石中提取出来的冶炼方法。
比如,铝的冶炼就是利用化学反应将铝矿石中的氧化铝还原为铝金属。
三、金属冶炼的过程和反应1. 矿石的破碎和磨矿在金属冶炼的前期,需要将矿石进行破碎和磨矿处理,使其粒度适合进行冶炼。
2. 矿石的富集在磨矿后,需要将矿石进行富集,去除其中的杂质物质,使其含有金属元素的比例提高。
3. 矿石的浮选浮选是一种通过物理方法将矿石中的金属与其他杂质分离的过程。
通过调节水中气泡的性质,使金属矿石颗粒上浮,而其他杂质则沉淀到矿石底部。
4. 矿石的热分解矿石的热分解是指将矿石加热至一定温度时,其中的金属化合物发生分解反应,生成金属和相应的气体。
常见的热分解反应有铜矿石的热分解反应。
5. 金属的还原在矿石的热分解过程中,金属元素通常以氧化物的形式存在。
金属的还原是指利用还原剂将金属氧化物还原为金属。
常见的还原剂有碳、氢气等。
6. 金属的精炼金属的精炼是指通过一系列的物理和化学处理,将提取出的金属进一步除去其中的杂质,使其纯度更高。
微专题18 金属及其化合物制备流程(Ni)-高考化学考点微专题
微专题18 金属及其化合物制备流程(Ni)镍:元素符号Ni,原子序数28,原子量58.71,外围电子排布3d84s2,位于第四周期第Ⅷ族。
主要化合价+2、+3、+4。
一、物理性质:银白色金属,有良好延展性,具有中等硬度,有铁磁性。
密度8.902克/厘米3,熔点1453℃,沸点2732℃。
二、化学性质:化学性质较活泼。
有较好的耐腐蚀性,室温时在空气中难氧化,不易与浓硝酸反应,能耐碱腐蚀。
细镍丝可燃,加热时与卤素反应,在稀酸中缓慢溶解。
能吸收相当数量氢气。
三、用途:用于制不锈钢,抗腐蚀合金、蓄电池、化学器皿、陶瓷制品,还用作催化剂。
1751年瑞典人克朗斯埃特首先从红砷镍矿制得镍。
主要矿物有红砷镍矿、针镍矿等。
矿石经煅烧成氧化物后,再用水煤气或炭还原得到镍。
四、镍的冶炼火法冶炼硫化镍矿火法冶炼几种工艺的流程综合如下图:火法冶炼火法冶炼的冶炼工艺可分为还原熔炼镍铁工艺和还原硫化熔炼镍锍工艺两种。
火法冶炼适合处理硅镁镍类型矿(即矿床下部硅、镁的含量比较高、铁含量较低、钴含量也较低的矿石)。
其中用的最多的是还原熔炼镍铁工艺。
【专题精练】1.(2021年河北省第三模拟)硫化镍矿的主要成分是NiS ,还含有MgS 、FeS 、一些不溶性物质等,工业上用硫化镍矿制备金属镍的工艺流程如图所示:(1)硫化镍矿粉磨的目的是_______,“酸浸”时,硫化镍与稀盐酸反应的化学方程式为_______。
(2)“氧化、除铁”过程中加入22H O 溶液时,发生反应的离子方程式为_______;加入氧化镍的目的是除去铁元素,用化学平衡移动原理解释除去铁元素的原因_______。
(3)已知[]15sp 2Ni(OH)=2.010K -⨯,[]2sp 11Mg(OH)=2.010K -⨯,若“除镁”后的滤液中2Ni +的浓度不大于5110mol L --⋅,则滤液中()2+Mg c ≤_______。
(4)电解硫酸镍溶液时,在_______极得到镍单质,电解产物_______(填化学式)可以循环使用。
4 第3节 金属材料 复合材料
第3节金属材料复合材料金属材料复合材料1.金属矿物的开发利用(1)金属在自然界中的存在形式化合态—绝大多数金属化合物中的金属元素都显正价|游离态—金、铂等极少数金属(2)金属冶炼的一般步骤(3)金属冶炼的实质金属冶炼的过程就是使金属化合物中的金属离子得到电子被还原为金属单质的过程,即M n++n e-===M。
(4)金属冶炼的方法(用化学方程式表示)电解法―→Na:2NaCl(熔融)=====通电2Na+Cl2↑―→Mg:MgCl2(熔融)=====通电Mg+Cl2↑―→Al:2Al2O3(熔融)=====通电Na3AlF64Al+3O2↑|热还原法―→高炉炼铁:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2 ―→铝热反应制铬:2Al +Cr 2O 3=====高温2Cr +Al 2O 3―→焦炭还原铜:C +2CuO=====高温2Cu +CO 2↑| 热分解法―→Hg :2HgO=====△2Hg +O 2↑ ―→Ag :2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑2.合金(1)概念:两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
(2)性能①熔点:多数合金的熔点比它的各成分金属的熔点低。
②硬度:合金的硬度一般比它的各成分金属的硬度大。
3.常见金属材料 (1)常见黑色金属材料——钢铁①钢是用量最大、用途最广的合金。
②钢—⎪⎪⎪—碳素钢:包括低碳钢、中碳钢、高碳钢—合金钢:加入Ni 、Cr 制不锈钢(2)常见有色金属材料——铜、铝①铝及铝合金铝⎩⎨⎧性能:良好的导电性和导热性用途:制导线 铝合金⎩⎨⎧性能:密度小、强度高、塑性好、易于成型用途:主要用于建筑业、容器和包装业、交通运 输业、电子行业等②铜及铜合金铜⎩⎨⎧性能:良好的导电性和导热性用途:主要用于电器和电子工业、建筑业 铜合金:包括青铜、黄铜、白铜,其中青铜是我国使用最早的合金。
4.复合材料(1)概念:将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的一种材料。
2021届高中化学高三二轮复习——金属矿物的开发利用专题测试(含答案)
2021届高中化学高三二轮复习——金属矿物的开发利用专题测试一、单选题1.关于铝及其冶炼的下列说法中,不正确的是()A.铝是地壳中含量最多的金属元素B.铝土矿的主要成分是Al2O3C.铝单质的金属活动性较强,通常采用电解熔融氧化铝的方法冶炼D.电解氧化铝时,加人冰晶石(Na3AlF6)的目的是提高铝的产量2.下列有关物质的工业制法中,错误的是( )A.制硅:用焦炭还原二氧化硅得硅B.制钠:以海水为原料制得NaCl,再电解熔融NaCl得钠C.制铁:以焦炭和铁矿石为原料,用CO还原铁矿石得铁D.制铝:以铝土矿为原料,经一系列过程制得AlCl3,再电解熔融AlCl3得铝3.下列金属的冶炼方法与工业上冶炼铝的方法相同的是A.Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2B.2Ag2OΔ4Ag+O2↑C.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu D.2NaC1(熔融)电解2Na+C12↑4.下列物质的生产过程不涉及氧化还原反应的是()A.海水提溴B.纯碱C.炼钢炼铁D.合成氨5.下列关于物质工业制备的说法中正确的是A.接触法制硫酸时,在吸收塔中用水来吸收三氧化硫获得硫酸产品B.工业上制备硝酸时产生的NO x,一般可以用NaOH溶液吸收C .从海水中提取镁的过程涉及化合、分解、置换、复分解等反应类型D .工业炼铁时,常用焦炭做还原剂在高温条件下还原铁矿石6.化学与工业生产密切相关。
下列说法中正确的是A .工业上常用电解熔融MgO 制镁单质B .工业上常用金属钠与水反应制NaOHC .工业上炼铁的原料是铁矿石和氢气D .工业上制备粗硅的原料是石英砂和焦炭7.下列金属冶炼过程中不.涉及化学变化的是A .铝热反应B .高炉炼铁C .沙里淘金D .湿法炼铜8.下列说法正确的是A .工业以硫黄为原料生产硫酸,沸腾炉中的反应:2S+3O 2∆=2SO 3B .工业上用电解饱和食盐水的方法制取金属钠C .高炉炼铁过程中,焦炭的主要作用是还原铁矿石中的氧化铁D .工业上以石灰乳和氯气为原料制取漂白粉9.我省近年来以铁矿石为原料的产业发展迅猛,下列有关说法正确的是A .以焦炭和铁矿石为原料炼铁的原理是用焦炭直接还原化合态的铁B .据报道,庐江磁性材料产生“磁”力无穷,磁性氧化铁的化学式是23Fe OC .为证明某铁矿石中存在铁离子,可将铁矿石溶于硝酸后,再加KSCN 溶液D .利用铁矿石制得的能除去污水中的2Hg +,可知相同条件下,()()sp sp K FeS K HgS >10.氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。
2024届高考一轮复习化学教案(新教材鲁科版宁陕):金属及其化合物制备流程分析
热点强化7金属及其化合物制备流程分析类型一常见金属及其化合物的制备常见金属及其化合物的制备涉及的内容有:(1)金属冶炼类,如冶炼镁、铝、铁、铜等金属,主要考查产品冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等。
(2)中学重要化工产品的制备类,如胆矾、绿矾、明矾、氧化铁、硝酸铜等物质的制备。
往往考查物质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作等知识点。
由于此类试题陌生度高,对学生的能力要求也大,并且有的试题文字信息量大,所以这类题目容易出错。
1.(2022·湖南,7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下:下列说法错误的是()A.不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料B.采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率C.合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2D.滤液可回收进入吸收塔循环利用答案C解析烟气(含HF)通入吸收塔,加入过量的碳酸钠,发生反应:Na2CO3+HF===NaF+NaHCO3,向合成槽中通入Na[Al(OH)4],发生反应:6NaF+Na[Al(OH)4]+4NaHCO3=== Na3AlF6↓+4Na2CO3+4H2O,过滤得到Na3AlF6和含有Na2CO3的滤液。
陶瓷的成分中含有SiO2,SiO2能与HF发生反应,因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料,故A正确;采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积,提高吸收塔内烟气吸收效率,故B正确;由上述分析知,合成槽内产物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O,故C错误;滤液的主要成分为Na2CO3,可进入吸收塔循环利用,故D正确。
2.(2023·济南模拟)水合肼(N2H4·H2O)的性质类似氨水。
利用水合肼处理铜氨{[Cu(NH3)4]2+}废液回收铜粉的实验流程如图:下列说法错误的是()A .上述三步反应过程均为氧化还原反应B .反应1的目的是制备NaClOC .合成水合肼的反应中每消耗1mol CO(NH 2)2转移电子数为N AD .反应3完成后要用到过滤操作答案C 解析反应1是氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯元素化合价发生变化;反应2是次氯酸钠将尿素氧化为水合肼,氯元素、氮元素化合价发生变化;反应3是[Cu(NH 3)4]2+被水合肼还原为Cu ,铜元素、氮元素化合价发生变化,则上述三步反应过程均为氧化还原反应,故A 正确;经分析知反应1的目的是制备NaClO ,用NaClO 将尿素氧化为水合肼,故B 正确;次氯酸钠将尿素氧化为水合肼,氮元素化合价由-3价升高至-2价,每消耗1mol CO(NH 2)2转移电子数为2N A ,故C 错误;反应3完成后要把铜粉分离出来,用到过滤操作,故D 正确。
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金属的冶炼
(1)把金属从化合态变为游离态。
常用冶炼法:用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。
(2)冶炼的原理
①还原法:金属氧化物(与还原剂共热)--→游离态金属
②置换法:金属盐溶液(加入活泼金属)--→游离态金属
③火法冶炼(Pyrometallurgy)又称为干式冶金,把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温,熔化为液体,生成所需的化学反应,从而分离出粗金属,然后再将粗金属精炼。
④湿式冶金(Hydrometallurgy)湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水溶液电解等各种方法制取金属。
此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。
现在世界上有75%的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。
这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。
其他难于分离的金属如镍-钴,锆-铪,钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离,取得显著的效果。
(3)常见金属冶炼:
①汞:热分解法:2HgO2Hg+O2(气体)
②铜:置换法:CuSO4+Fe==Cu+FeSO4(又叫湿法炼铜)
③铝:电解法:2Al2O34Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物)
④镁:电解法:MgCl2(l)Mg(s)+Cl2(g)↑
⑤钠:电解法:2NaCl2Na+Cl2↑
⑥钾:原理是高沸点金属制低沸点金属:Na+KCl==K+NaCl(反应条件是高温,真空。
)
⑦铁:热还原法:2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑
炼铁和炼钢的比较:
铝的冶炼:
(1)由铝土矿制氧化铝
①将铝土矿中的氧化铝水合物溶解在氢氧化钠溶液中:
②向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳,析出氢氧化铝:
③使氢氧化铝脱水生成氧化铝:
(2)电解氧化铝制备铝
电解时,以氧化铝、冰晶石(Na2AlF6)熔融液为电解质,其中也常加入少量的氟化钙等帮助降低熔点;阳极和阴极以碳素材料做成,在电解槽的钢板和阴极碳素材料之间还要放置耐火绝缘材料。
①主要设备——电解槽
②电极反应式
阳极反应:
阴极反应:
总反应:。