2．金属冶炼的原理 金属的冶炼是利用________________________原理，在一定条件下，使金属离子________电子被还原成________________，从而获得金属单质。即Mnne−M。
3．金属的冶炼方法 1热分解法适用于金属活动性顺序表中____及其以后的金属。
2HgO____________；
2Ag2O__________。
2热还原法适用于金属活动性顺序表中____、____之间的金属。
Fe2O33CO_____________________________________________________________；
WO33H2______________________________________________________________；
Cr2O32Al_____________________________________________________________。
3电解法适用于金属活动性顺序表中________及其以前的金属。
2Al2O3熔融________________________ _____________________________________；
2NaCl熔融_____________________________________________________________。
【特别提醒】①电解熔融的NaCl和电解NaCl溶液的产物不同。
②工业上冶炼镁是电解MgCl2而不是MgO的原因是MgO的熔点比MgCl2的高，冶炼铝是电解Al2O3而不是AlCl3的原因是AlCl3是共价化合物，熔融状态不导电。
二、金属矿物的开发利用 1．合理开发利用金属资源 金属的冶炼需要消耗大量的资源和能源，还会造成环境污染，地球上的金属资源是有限的，是不可再生的，因此金属资源应__________________________。
2．有效利用金属资源的途径 1提高金属的利用率，减少金属的使用量；
2加强金属资源的回收和再利用；
3使用其他材料代替金属材料。
【答案】一、1．金 铂 化合物 正 2．氧化还原反应 得到 金属原子 3．1Hg 2HgO2↑ 4AgO2↑ 2Zn Cu 2Fe3CO2 W3H2O Al2O32Cr 3Al 4Al3O2↑ 2NaCl2↑ 二、1．合理地开发利用 一、金属冶炼的原理与方法 1．金属活动性顺序与金属冶炼方法的关系 金属的活动性顺序 K、Ca、Na、Mg、Al Zn、Fe、Sn、PbH、Cu Hg、Ag Pt、Au 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 物理方法 2．常用的热还原法 二、铝热反应 1．铝热反应的概念与特点 1概念铝和金属氧化物在高温下发生剧烈反应并放出大量热的化学反应。
2原理Al作还原剂，另一种氧化物作氧化剂，用铝将氧化物中的金属置换出来。
3铝热剂铝粉和某些金属氧化物Fe3O4、Cr2O3、V2O5等组成的混合物。
4反应特点 ①在高温下进行。
②反应迅速并放出大量的热。
③新生成的金属单质呈熔融态且易与Al2O3分离。
5应用冶炼难熔的相对较不活泼的金属，如V、Cr、Mn等；
焊接钢轨等。
2．铝热反应实验 实验操作 实验现象 1镁条剧烈燃烧；
2氧化铁粉末和铝粉发生剧烈的反应；
3反应放出大量的热，并发出耀眼的白光；
4纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。
实验结论 在高温下，铝与Fe2O3发生反应，放出大量的热 典例1 北京市2018−2019石景山第一学期高三期末考试下列常见金属的冶炼原理不合理的是 A．还原法炼铝3H2Al2O32Al3H2O B．加热法炼汞2HgO2HgO2↑ C．铝热法炼铁Fe2O32A2FeAl2O3 D．火法炼铜Cu2SO22CuSO2 【答案】A 【解析】金属冶炼是工业上将金属从含有金属元素的矿石中还原出来的生产过程。金属的活动性不同，可以采用不同的冶炼方法，总的说来，金属的性质越稳定，越容易将其从化合物中还原出来，金属冶炼的方法主要有1热分解法对于不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来；
2热还原法在金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂C、CO、H2、活泼金属等将金属从其化合物中还原出来；
3电解法活泼金属较难用还原剂还原，通常采用电解熔融的金属化合物的方法冶炼活泼金属。A项、Al为活泼金属，通常用电解熔融的Al2O3的方法冶炼，故A错误；
B项、Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解的方法将金属从其化合物中还原出来，故B正确；
C项、Fe处于金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，通常是用还原剂C、CO、H2、活泼金属Al等将金属从其化合物中还原出来，故C正确；
D项、Cu是金属活动性顺序表中处于中间位置的金属，所以可以采用热氧化还原法冶炼Cu，故D正确。故选A。
典例2 湖南省衡阳市第一中学2018−2019学年高一上学期期末考试自然界里常见金属元素存在最多的是Al，其次是铁，接着是铜。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜，含量最多的铝最迟冶炼出来，究其原因，合理的是 A．铜矿较易还原，铝矿很难还原 B．铜矿颜色较深，易发现，铝矿颜色较浅，不易发现 C．矿石在地下埋藏，铜矿最浅，容易开发，铝矿埋得深，难开发 D．以上说法都是错误的 【答案】A 【解析】铝属于亲氧元素，极易被氧气氧化生成氧化物，铜属于较不活泼金属，铜元素较易被还原生成铜单质。A．铝较活泼，极易被氧气氧化生成氧化物，所以在自然界中以化合态存在，且冶炼铝时应该采用电解法冶炼，一般条件下铝矿石难被还原，铜较不活泼，铜离子较易被还原，所以冶炼铜比铝早，选项A正确；
B．金属的冶炼难易程度与金属的颜色无关，选项B错误；
C．金属的冶炼难易程度与矿石在地下埋藏深浅无关，选项C错误；
D．选项A正确，选项B、C错误，故选项D错误；
答案选A。
典例3 某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究，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”。已知Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如下表 物质 Al Al2O3 Fe Fe2O3 熔点/℃ 660 2 054 1 535 1 565 沸点/℃ 2 467 2 980 2 750 1某同学推测，铝热反应所得到的熔融物可能是铁铝合金。理由是_______________________。
2设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验用的试剂是________，反应的离子方程式是_______________。
3实验室欲溶解该熔融物，下列试剂中最好选用________填字母。
A．浓硫酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 D．浓硝酸 E．氢氧化钠溶液 【答案】1铝热反应放出大量的热，能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，故熔融物可能是液态的铁铝熔合形成的合金 2NaOH溶液 2Al2H2O2OH−23H2↑ 3B 【解析】1根据表中所列熔点数据，可知铝的熔点低于铁的熔点，故当铁熔化时，适当的铝与铁熔合在一起形成铝铁合金。
2要证明铁铝合金中有铝，选择NaOH溶液。
3要溶解铁铝合金，选择稀H2SO4为宜，因为浓H2SO4、浓HNO3使Fe、Al钝化，与稀HNO3的反应产生氮氧化物污染环境，NaOH溶液不溶解铁。
K基础 1．云南省普洱市景东一中2018−2019学年上学期期末考试我国古代的湿法冶金术是世界闻名的，我国在世界上最先应用湿法冶金的金属是 A．铁 B．铜 C．银 D．汞 2．从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于 A．金属的导电性强弱 B．金属在地壳中的含量多少 C．金属的化合价高低 D．金属的活动性强弱 3．镇海中学2018学年第一学期高一期末考试下列关于物质制备原理错误的是 A．工业制备金属钠2NaCl2NaCl2↑ B．工业生产铁Fe2O33COFe3CO2 C．湿法炼铜FeCuSO4CuFeSO4 D．以S为原料，工业生产硫酸在沸腾炉中的反应2S3O22SO3 4．湖南省衡阳县2018届高三第一学期期末考试唐朝诗人刘禹锡的浪淘沙“美人首饰侯王印，尽是沙中浪底来”从中可以得出古人从沙子中得到黄金的方法为 A．热还原法 B．热分解法 C．重力沉降法 D．电解法 5．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Al2O3 B．加热HgO C．电解熔融NaCl D．铝粉和Fe2O3共热 6．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Fe2O3可组成铝热剂 D．铝热反应是放热反应 7．吉林省扶余市第一中学2017-2018学年高二上学期期末考试下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是 A．2NaCl熔融2NaCl2↑ B．2Ag2O4AgO2↑ C．Fe2O33CO2Fe3CO2 D．Al2O33C2Al3CO↑ 8．下列各组物质中，均能使Fe2O3还原成单质铁的是 A．CO、O2、H2 B．CO、CO2、C C．CO2、H2O、O2 D．Al、C、H2 9．下列说法不正确的是 A．自然界中不存在游离态的金属单质 B．金属活泼性不同，冶炼方法也有所不同 C．地球上金属矿物资源是有限的，因此，应提高金属矿物的利用率 D．废旧金属的回收利用，有利于环境保护 10．北京四中2017-2018学年上学期高一年级期末考试下列冶炼金属的方法错误的是 A．加热分解HgO制金属Hg B．高温下用CO还原赤铁矿炼铁 C．电解NaCl溶液制金属Na D．Fe和CuSO4溶液湿法炼铜 11．河南省周口中英文学校2019届高三上学期第三次月考铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法不正确的是 铝土矿a bcdAl． A．b中铝元素是以阳离子形式存在 B．①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作 C．④进行的操作是加热，而且d一定是氧化铝 D．③中需要通入过量的二氧化碳 12．冶炼金属常用以下几种方法 ①以C、CO或H2做还原剂的热还原法 ②利用铝热反应原理还原的铝热法 ③电解法 ④热分解法 下列金属各采用哪种方法还原最佳用序号填写下列空白 1Fe、Zn、Cu等中等活泼金属________。
2Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属________。
3Hg、Ag等不活泼金属________。
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