2024-2025学年高中化学期末大串讲专题12金属矿物的开发利用知识讲解含解析

专题12金属矿物的开发利用

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金属的冶炼：回收废旧金属：

⑴热分解法

(I)回收金属的意义：

2HgO=^=2Hg+O2t节约矿物资源、在约能源、削

咸环境污染。

2Ag2O===4/Xg4-O2t

⑵回收金属的实例：废旧钢

(2)电解法：

铁用于炼钢；废铁屑用于制铁

2AL0K熔融)猾=4Al+3Cht

述nil口盐：从电影业、照相业、科研

2NaCl(熔融)^=2Na+CLt单位和医院X光室回收的定影

液中，可以提取金属银。

(3)热还原法

FeO+3CO=^=2Fe+3CO

232铝热反应：

V/O3+3H2=^=W+3H2O

厂铁条

2PbO+C=^S=2Pb+CO：t

4=^—飙酸钾

V—气化铁和铝

粉的混合物

Cr2O3+2Al=^=2Cr+Al2O3

(4)其他方法

(1)热分解法：适于冶炼金铝粉和某些金属氧化物

a.火法炼铜：属活动性依次殳中位置靠后的K(Fe2O3、CY2O3、V2O5等)组成

活泼的金属；象汞、银等不活泼的混合物叫铝热剂，在高温

Cu2S+O2=SB=2CU+SO2

金属，它们在仍属活动性依次表下发生铝热反应，可用来冶

b.湿法炼铜：

中位于氢的后瓦，其阳离子得到炼难熔的相对较不活泼的金

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu电子的实力很虽，所以其还原条属(如V、Cr、Mn等)、焊接

件也较简单达到。

金属的活泼性-与冶炼方法的关系:

它们的氧化物受热

KCaNaMgAlZnFcSnPb(H)CuHgAgPAu

然

分UEL就能分解得到单

电第法热还原法

解法物理

质。请你写出冶炼汞、银方法反应的化学方程

式:

2HgO=^=2Hg+O21、2Ag20=^=4Ag+02t。

(2)电解法：位于金属活动性依次表中氢前面的钾、钠、钙、镁、铝等几种金属的还原性很强，这些

金属单质都很简单失去电子，而其对应的阳离子则氧化性很弱，很难得到电子，因此用一般的方法和一般

的还原剂很难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。请你写出冶

炼铝、钠反应的化学方程式：2.A1O,（熔融+30/、2NaCl（熔融）型鲤2Na+CLf。

（3）热还原法

适用于冶炼位于金属活动性依次表中部的金属：常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气、活泼金属

（如铝）等，多数金属的冶炼过程属于热还原法。请你写出冶炼铁、鸨、铅、格反应的化学方程式：

FeA+3C0^^2Ee+3c0?、

恤+3达些退W+3H2、

2Pb0+C^^2Pb+C02t、

CrA+2A1画遢2Cr+?\lAo

典例1下列说法中正确的是（）

A.金属的冶炼都是把金属单质从其矿物中分别出来

B.金属冶炼过程中，被冶炼的金属肯定被氧化

C.金属冶炼过程中，被冶炼的金属可能被还原

D.金属冶炼过程中，被冶炼的金属既可被氧化，也可被还原

【答案】C

【解析】金属的冶炼是将金属从其化合物中还原出来，金属在化合物中只能显正价。冶炼时化合价只

可能降低，被还原。

典例2下列化工原理生产中错误的是（）

①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠②可以用钠加入氮化镁的饱和溶液中制取金属镁③

用电解法冶炼铝时，原料是氯化铝④工业上用电解熔融氯化镁的方法制取金属镁

A.②③B.①③

C.①②③I）.②③@

【答案】A

【解析】工业上一般采纳电解熔融氯化钠的方法冶炼金属钠：若将钠加入到氯化镁溶液中，发生反

应：2Na+2H2O=2NaOH+H21,MgCl24-2Na0H=Mg（0H）21+2NaCl,所以不能冶炼金属镁：氯化铝属于共

价化合物，因此不能用氯化铝作原料，通过电解的方法得到金属铝：由于MgO、MgCL均为离子化合物R熔

点：MgCl2<MgO,所以工业上一般以KCh（熔融）为原料通过电解的方法冶炼金属镁。

【易错易混】常见几种金属的冶炼误区

1T'WI•冶炼A1时用ALO,而不用A1CL,因为A1CL为共价化合物.熔化后不导电。

2工业上冶炼Mg时用MgCk而不用MgO,因为MgO的熔点很高，耗能大。

3Au、Pt一般用物理法提取。

4A1不能用于冶炼还原性比山强的金属，如崛、Na等。

二、铝热反应

概念许和金属氧化物化高温下发生猛烈反应并放出大量热的化学反应

原理AL作还原剂，金属氧化物作氧化剂,用铝将金属氧化物中的金属置换出来

铝热剂铝粉和某些金属氧化物(Fe仙、CrA,V。等)组成的混合物

引发操作在铝热剂上放KC10&,插入镁条并将镁条点燃

在高温下进行，反应快速并放出大量的热，新生成的金属单质呈熔融态且易

反应特点

与A1G分别

应用冶炼难熔的相对较不活泼的金属,如V、Cr、Vn等；焊接钢轨等

试验装置

(1)镁条猛烈燃烧

(2)氧化铁粉末和铝粉发生猛烈反应

试验现象

(3)反应放出大量的热，并发出刺眼的白光

(4)纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中

试验结论在高温下，铝与Fc。发生反应，放出大量的热

化学方程式2Al+FeQ：号遢AlB+ZFe

典例3如图是铝热反应的试验装置，有关该反应的下列说法中肯定正确的是()

A.a为镁条

B.b为氧化铁与铝粉的混合物

C.2moi氧化剂参加反应则转移6办个电子

D.还原剂与氧化产物的物质的量之比为1：2

【答案】A

【解析】A项，a为镁条，起引燃作用，正确：B项，镁条燃烧时，氯酸钾是氧化剂，以保证铁条的接

着燃烧，因此b为氯酸钾，错误；C项，2Al+FeB直暹AlA+2Fe,该反应中氧化剂是氧化铁，2mol氧化

剂参加反应则转移12报个电子，错误；D项，该反应中还原剂是铝，氧化产物是氧化铝，还原剂和氧亿产

物的物质的量之比为2：1,错误。

典例4如图为铝热反应的试验装置，请回答下列问题:

【答案】D

【解析】铝能用于冶炼金属铁、机、铭、锦等，其缘由一是比铁、锐、锦、锦等活泼，铝的还原性更

强，能置换出其单质，二是反应放出大量的热使反应得以进行，D项正确。铝不具有两性，困两性是指

酸、碱两性。

4、分别用氢气和金属作还原剂冶炼金属，所得金属纯度的说法正确的是（）

A.用氢气的纯度高B.用金属的纯度高

C.二者相同D.无法比较

【答案】A

【解析】过量的压不会残留在被小原的金属中，所以用H?还原得到的金属纯度高。

5、氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼，下列说法不正确的是（）

A.电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中，钠离子被还原，氯离子被氧化

B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应

C.用磁铁矿炼铁的反应中，1molFe。被CO还原成Fe,转移9mole-

D.铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化

【答案】C

【解析】C项，应转移8mole-4

6、下列冶炼方法中，不能将化合物中的金属元素还原为金属单质的是（）

A.加热AMhB.加热HgO

C.电解熔融NaClD.铝粉和FoO：,共热

【答案】A

【解析】金属钠是活泼金属，用电解法制取:汞用加热HgO制取:加热A1C难以分解：铝粉和F22a

组成铝热剂，可将中的铁还原为单质。

7、下列对铝热反应的说法错误的是（）

A.铝热剂中还原剂是铝粉

B.铝热剂是纯净物

C.铝与住2。3可组成铝热剂

D