高中化学（大纲版）第二册 第四章 几种重要的金属 第三节金属的冶炼(备课资料)VIP专享VIP免费

备课资料一、浅说金一的冶炼在自然界里，金属绝大多数是以化合态存在于矿石中．从矿石中提炼金属的方法很多，由于金属的化学活动性不同，需要采取不同的方法。像Pt、Au这些金属，是以游离态存在于地壳中，水银能溶解黄金，与金生成金属溶液——金汞齐，所以人们曾用水银进行“沙里淘金”。在金属活动性顺序表中，位于H后的金属的氧化物受热易分解。一般用热分解法冶炼。金属活动性顺序表中Zn～Cu之间的金属，常用高温还原法冶炼，如用碳(或CO、Hz)作还原剂可由赤铜矿(Cu2O)、赤铁矿制取Cu和Fe。如果矿石主要成分是金属碳酸盐，也可用热还原法，因为一般较重金属的碳酸盐受热时都能分解为氧化物，再用C或CO还原。如：23COZnOZnCO高温COZnZnO高温如果矿石主要成分是硫化物，先煅烧它使之变为氧化物，再用C还原。如从方铅矿提取铅：222232SOPbOOPbS高温COPbCPbO高温用C作还原剂得到的金属往往混有C和金属碳化物，如果用纯H2和金属氧化物为原料．可以得到很纯的金属。如用H2还原WO3可得到高纯度的W。在某些情况下，金属氧化物很稳定，金属难被还原出来，也可以用活泼金属还原金属氯化物来制备。如：TiCl4+4NaTi+4NaCl在金属活动性顺序表中，铝前的几种金属都很活泼，所以不能用一般的还原剂把它们从化合物中还原出来，这些金属只能用电解法来制取。如工业上制Al、Mg均用电解法。二、我国古代的水法冶铜我国古代的炼铜技术有火法和水法(又称湿法)两种。据已有的考古资料推知，在最早的火法炼铜中，用来炼铜的矿石为孔雀石〔CuCO3·Cu(OH)2〕之类的氧化矿，以木炭为燃料和还原剂。从硫化矿的辉铜矿(Cu2S)、黄铜矿(CuFeS2)等冶炼铜的过程比较复杂，应晚于从氧化矿的炼铜。从迄今已发现的我国最早的从硫化矿炼铜遗址得知，最迟在西周早期已经发明这种炼铜术。据古代文献资料得知，我国在唐代已有小规模的水法炼铜生产：取能熬煮而得胆矾(CuSO4·5H2O在我国古代的名称)的“苦泉”加入碎铁可得铜。所得铜称为铁铜，后来改称胆铜。显然这是利用了下面的置换反应：Fe+CuSO4=====Cu+FeSO4。然而对于这种化学现象的认识和记载。则远在西汉刘安(公元前179～公元前122)所著《淮南万华术》中就有记载“白青得铁即化为铜”。白青，后来又称石青，就是蓝铜矿〔2CuCO3·Cu(OH2〕。北宋末年，胆铜法开始在生产中大规模应用，曾成为生产铜的重要途径之一。《宋史·食货志》对此有详细记载。胆铜法有许多优点，它可以就地取材，在“胆水”多的地方设置铜场，设备比较简单，成本低。只要把薄铁片或碎铁块放入“胆水”槽中，浸渍几天就能得到金属铜的粉末。胆铜法可以在常温下提取铜，既可以节省大量燃料，又不必使用鼓风、熔炼设备。当年水法冶铜中铜的来源为来自“古坑”(指废矿)的“胆土”和“胆水”。“胆土”是开采硫铜矿时的碎矿渣及贫矿经风化和氧化(包括细菌的作用)后而变化的硫酸铜与土质的混合物。胆水”是雨水浸溃“胆土”后形成的硫酸铜溶液。“胆土”用水煎时也可溶出硫酸铜。后来·人们有意识地开采硫铜矿的贫矿．将其堆积而促进氧化．并由水煎改为水淋。上述水法冶炼在我国应用最早。在现代，也有相当数量的铜是湿法冶炼生产的。虽然其总的处理过程较古代的胆铜法复杂，但到后面的阶段，不少工厂仍采用铁(铁屑或海绵状铁)处理含CuSO4的溶液以制得粗铜——最后再将其精炼成纯铜。——摘自《中学生化学报》作者：陈元林梁冬梅三、我国的矿产资源矿产资源是自然资源的一部分，是大自然奉献给人类的宝贵财富，是我国社会主义现代化建设的重要物质基础，我国生产所需的80％左右的原材料来自矿产资源。我国幅员辽阔，是世界上矿产资源比较丰富、矿产品种比较齐全的国家。我国矿产资源总量居世界第3位，但人均拥有量约为世界人均水平的1／3，居世界第80位。我国已发现的矿产有168种，其中已探明储量的有152种，已开发利用的有132种，已发现的矿床、矿化点达二十多万处。在金属矿产资源上，钨、锑、钛、稀土、菱镁矿居世界第一位，钒居第二位，锌、钼居世界第三位，金属矿产储量相对不足的有银、铁、铅、铜、镍等，储量相对短缺的有钾、铂、铬等。综合能力训练1．钛有“未来钢铁”之称...