第八章 化学与可持续发展 (3)几种常用金属冶炼方法 1.自然资源的开发利用 方法名称 举例 主要特点 2.化学品的合理使用 △ 2Ag2O 4Ag+ 3.环境保护与绿色化学 O2↑ 适合 冶 炼 活 动 热分解法 △ 性较差的金属 2HgO 2Hg+ 考点一 自然资源的开发利用 O2↑ 1.自然资源与可持续发 展 高温 冶炼 的 金 属 为 ( 作1)自然资源:是人类社会发展不可或缺的 CO Fe2O3+3CO 合金(含碳),生 还原剂 自然物质基础,包括土地与土壤资源、矿产 产成本较低 资源、生物资源、水资源、能源资源、环境资 H 作 高温2 WO 冶炼 金 属 纯 度 , 3 +3H2 源等 根据其能否再生可以分为 资 还原剂 较高,成本较高 源和 资源。 高温 (2)可持续发展的目标:是在满足人类需要 热 Cr2O3+2Al 还 冶炼难熔金属, 的同时,强调人类的行为要受到自然界的 原 Na、Mg、Al 法 纯度较高,成本 高温 制约,强调人类代际之间、人类与其他生物 作还原剂 4Na+TiCl4 较高 种群之间、不同国家和不同地区之间的公 平。它包括经济可持续发展、社会可持续 高温 2ZnO + C 发展、资源可持续发展、环境可持续发展等 冶炼 金 属 成 本 。 C作还原剂 较低,易形成合方面 高温 2CuO + C 金(含碳) 2.金属矿物的开发利用 CO2+2Cu (1)金属冶炼的原理和实质 ( 金属冶炼的原理:利用氧化还原反应的原 2Al2O3 熔 融 ) 金属纯度高,耗 ① 电解法 电解 电量大,生产成 理,在一定条件下,用还原剂或者加热、电解 冰晶石 本高 的方法把金属化合物还原为金属单质。 得到电子 【注 意 】 常 见 几 种 金 属 的 冶 炼 误 区 ②金属冶炼的实质:金属离子 →金属 , n+ - 。 (1)Au、 一般用物理法提取。单质 即 M +ne M Pt (2)工 业 上 冶 炼 Al时 用() Al2O3 而 不 用 2 冶炼步骤 AlCl3,因为 AlCl3 为共价化合物,熔化后 富集 除去杂质,提高矿石中有用成分的含量。 ↓ 不导电。将矿石中化合态的金属元素还原为金 冶炼 。 (3)Al不能用于冶炼还原性比 Al强的金 ↓ 属单质 精炼 采用一定的方法,提纯金属。 属,如 Mg、Na等。 — 68 — (4 ) 工 业 上 冶 炼 M 时 用 g MgCl 而 不 用 (3)海水提溴2 MgO,因为 MgO的熔点很高,耗能大。 海水晒盐和海水淡化的过程中副浓缩 - (4)金属资源的合理开发利用 产物Br 得到浓缩 ①必要性 向经过酸化的浓缩的海水中通入 地球上的金属矿物资源是有限的,也是不 氧化 Cl2,将Br- 氧化为Br2,反应:Cl2+ 可再生的,且分布不均匀,人类对金属的需 2Br- 2Cl-+Br2 求量很大,并且金属的冶炼需要消耗大量 利用溴的挥发性,通入热空气和水 的能量,还会造成环境污染,另外金属的腐 蒸气,吹出的溴蒸气用SO2 吸收, 蚀也会造成大量损失,因此金属资源应合 富集 反应:Br2+SO2+2H2O 2HBr 理地开发利用。 +H2SO4 ②主要途径 提取 再用Cl2 将 HBr氧化得到产品溴 提高金属矿物的利用率;开发环保高效的 ( ; ; 4 )海水提镁 金属冶炼方法 防止金属的腐蚀 加强废旧 ①过程 金属的回收和再利用;使用其他材料代替 CaO 盐酸 金属材料。 浓缩 →沉淀 →过滤 →溶解 →结晶 脱水 电解 3.海水资源的开发利用 (MgCl2·6H2O) →MgCl2 晶 体 →金 (1)海水水资源 属镁。 水资源的利用主要包括海水淡化和直接利 ②原理 2+ - 用海水进行循环冷却等,其中海水淡化的方 沉淀:Mg +2OH Mg(OH)2↓ 法主要有 、 、离子交换法 溶解:Mg(OH)2+2HCl MgCl2+2H2O HCl 和膜分离法等。 脱水:MgCl2·6H2O M Cl+6HO△ g 2 2 (2)海水化学资源 电解 电解: 、 MgCl (熔融) Mg+Cl↑ 化学资源的利用主要包括海水制盐 海水提 2 2 5.煤、石油和天然气的综合利用 溴、海水制镁、提取铀和重水等。 (1)煤的组成和加工 (3)新能源的开发 ①组成: ①从海水中提取铀和重水,铀和重水是核能 开发的重要原料。 ②潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。 4.几种海水化学资源的 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
