金属是怎样炼成的 快乐猫在本班 BBS 论坛上发帖,畅谈对《钢铁是怎样炼成的》一书的感想,没想到同学们在赞叹保尔的同时,还讨论了一番关于金属冶炼的问题。 奥特曼:初中学过氢气还原氧化铜,还有哪些金属可以用这样的反应得到的? 快乐猫:这种制取金属的方法我们称之为火法冶金,是指在高温下应用还原剂在冶金炉把金属还原出来的一种方法。火法冶金是提取纯金属最古老、最常用的方法。如铁、铜等,工业炼铁就是利用 CO还原铁矿石:3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe. 机器猫:除了还原法外,还有没有其他冶炼金属的方法? 狮子王:当然有了。古人云:“曾青得铁则化为铜”,说的就是铁与硫酸铜溶液的反应,这类冶炼方法叫做湿法冶炼,反应的离子方程式为:Fe+Cu2+=Fe2++Cu。就是用金属性强的物质,去置换比它弱的金属。 奥特曼:能不能用上面两种方法来制取钠? 米奇:呵呵,奥特曼的想法很大胆。不过你想想,钠作为一种非常活泼的金属,我们选择哪一种还原剂将其还原出来呢?如果在溶液中制取钠,结果会怎么样呢? 奥特曼:米奇真是好功夫。确实不能这样制取钠,那用什么方法来制取钠呢? 快乐猫:我知道。还有一种冶炼金属的方法叫电解法,主要适用于活泼金属,像钠、镁、;铝等 ,如工业上电解熔融氯化钠得到钠,电解熔融氧化铝得到铝。咦?为什么不电解熔融的氯化铝呢? 狮子王:我们在化学键一节中学过,氯化铝是共价化合物,在熔融态时不电离,只有溶于水才可以电离,因此不能电解熔融的氯化铝得到铝。 奥特曼:茅塞顿开!上面你们提到了活泼金属及较活泼的金属,那不活泼金属如何冶炼? 米奇:对于不活泼金属,我们可以用热分解法来获得,如分解氧化汞可以得到汞,分解氧化银可以得到银,不过对于非常稳定的金,大家说怎么获得? 奥特曼:这个我可真知道,电影上不是经常演淘金嘛,是用物理法分离出来的。 机器猫:通过大家的发言,我怎么感觉金属的冶炼好像跟金属活动性顺序表有很大关系呢? 米奇:机器猫所言极是。确实,二者有很密切的关系。金属冶炼的本质是金属的离子从化合物中被还原成金属单质的过程,从金属活动顺序表可知,越活泼的金属,其阳离子的氧化性越弱;反之,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,因此不同的金属冶炼方法也不同。根据金属阳离子得电子能力不同而采用不同的方法。金属的活动顺序:K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb(H)CuHg Ag Pt 金属原子失电子能力强 → 弱金属离子得电子能力弱 → 强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法