高中化学知识点：金属的冶炼
逍遥学能 2018-03-09 11:57
金属的冶炼：
(1)把金属从化合态变为游离态。常用冶炼法：用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。
(2)冶炼的原理
①还原法：金属氧化物（与还原剂共热）－－→游离态金属
②置换法：金属盐溶液（加入活泼金属）－－→游离态金属
③火法冶炼（Pyrometallurgy）又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。
④湿式冶金（Hydrometallurgy） 湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。现在世界上有75％的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离，取得显著的效果。
(3)常见金属冶炼：
①汞：热分解法：2HgO
2Hg+O2(气体)
②铜：置换法：CuSO4+Fe==Cu+FeSO4（又叫湿法炼铜）
③铝：电解法：2Al2O3
4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物）
④镁：电解法：MgCl2(l)
Mg(s)+Cl2(g)↑
⑤钠：电解法：2NaCl
2Na+Cl2↑
⑥钾：原理是高沸点金属制低沸点金属：Na+KCl==K+NaCl(反应条件是高温，真空。）
⑦铁：热还原法：2Fe2O3+3C
2Fe+3CO2↑
相关高中化学知识点：金属的焰色反应
金属的焰色反应：
(1)有些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特色的颜色的想象。
(2)操作：
①洗：用盐酸洗去铂丝表面的杂质
②烧：将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至于酒精灯颜色一致
③蘸：蘸取试样
④烧：在火焰上灼烧
⑤观：观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)
(3)常见的颜色反应
Li Na K Ca Sr Ba Cu
紫红 黄 紫(透过蓝色钴玻璃片) 砖红 洋红 黄绿 绿
①焰色反应为物理变化过程。
②焰色现象与金属元素的存在有关，与物质组成无关。如：钠元素的焰色为黄色，包括钠单质以及钠的所有化合物。
相关高中化学知识点：玻璃、陶瓷、水泥
相关高中化学知识点：大气污染、改善大气质量
大气污染：
(1)大气污染源：颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化物、CO 碳氢化合物、氟氯代烷
(2)大气污染危害：危害人体健康、影响动植物的生长、严重时会影响地球的气候
(3)全球性三大环境问题：酸雨、臭氧层受损、温室效应
①酸雨：正常雨水：PH约为5.6 酸雨：PH小于5.6 我国为硫酸型酸雨,烧煤炭造成
硫酸型：硫的氧化物转化 SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 大气中烟尘和O3作催化剂
硝酸型：氮的氧化物转化 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑
②臭氧层：自然界的臭氧90%集中在距地面15-50km的大气平流层中 吸收自太阳的大部分紫外线
引起臭氧层受损物质 氟氯代烷(致冷剂)、哈龙（含溴的灭火剂）、CCl4、N2O、NO、核弹爆炸产物
保护臭氧层公约：《保护臭氧层维也纳公约》 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书公约》
③温室效应：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应
温室效应后果：荒漠将扩大，土地侵蚀加重，森林退向极地，旱涝灾害严重，雨量将增加7－11％；温带冬天更湿，夏天更旱；热带也将变得更湿，干热的副热带变得更干旱，两极冰块将熔化，使海平面上升1米多，引起厄尔尼诺现象
引起温室效应的物质：CO2、CH4、N2O、氟氯代烷
改善大气质量：
①减少煤等化石燃料燃烧产生污染：改善燃煤质量、改进燃烧装置、技术和排烟设备、发展洁净煤技术和综合利用、调整和优化能源结构
煤的综合利用: 煤的的干馏、煤的气化、煤的液化
煤的气化 C+H2O(g)=CO+H2
煤的液化 CO+2H2→CH3OH
煤的脱硫 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②减少汽车等机动车尾气污染
尾气污染（占大气污染排出总量的40-50%）：CO、NO2、NO、碳氢化合物
使用无铅汽油：四乙基铅作抗爆震剂，铅对神经系统损害大
尾气系统加催化转化器：前半部 2CO+2NO2
CO2+N2 后半部 2CO+O2
2CO2 C7H16+11O2
7CO2+8H2O
版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 lxy@jiyifa.cn 举报，一经查实，本站将立刻删除。
(1)把金属从化合态变为游离态。常用冶炼法：用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。
(2)冶炼的原理
①还原法：金属氧化物（与还原剂共热）－－→游离态金属
②置换法：金属盐溶液（加入活泼金属）－－→游离态金属
③火法冶炼（Pyrometallurgy）又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。
④湿式冶金（Hydrometallurgy） 湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。现在世界上有75％的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离，取得显著的效果。
(3)常见金属冶炼：
①汞：热分解法：2HgO
2Hg+O2(气体) ②铜：置换法：CuSO4+Fe==Cu+FeSO4（又叫湿法炼铜）
③铝：电解法：2Al2O3
4Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物）④镁：电解法：MgCl2(l)
Mg(s)+Cl2(g)↑ ⑤钠：电解法：2NaCl
2Na+Cl2↑ ⑥钾：原理是高沸点金属制低沸点金属：Na+KCl==K+NaCl(反应条件是高温，真空。）
⑦铁：热还原法：2Fe2O3+3C
2Fe+3CO2↑ 炼铁和炼钢的比较:
铝的冶炼:
(1)由铝土矿制氧化铝
①将铝土矿中的氧化铝水合物溶解在氢氧化钠溶液中： 
②向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，析出氢氧化铝： 
③使氢氧化铝脱水生成氧化铝：
(2)电解氧化铝制备铝
电解时，以氧化铝、冰晶石(Na2AlF6)熔融液为电解质，其中也常加入少量的氟化钙等帮助降低熔点；阳极和阴极以碳素材料做成，在电解槽的钢板和阴极碳素材料之间还要放置耐火绝缘材料。
①主要设备——电解槽
②电极反应式
阳极反应：
阴极反应：
总反应：
相关高中化学知识点：金属的焰色反应
金属的焰色反应：
(1)有些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特色的颜色的想象。
(2)操作：
①洗：用盐酸洗去铂丝表面的杂质
②烧：将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至于酒精灯颜色一致
③蘸：蘸取试样
④烧：在火焰上灼烧
⑤观：观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)
(3)常见的颜色反应
Li Na K Ca Sr Ba Cu
紫红 黄 紫(透过蓝色钴玻璃片) 砖红 洋红 黄绿 绿
①焰色反应为物理变化过程。
②焰色现象与金属元素的存在有关，与物质组成无关。如：钠元素的焰色为黄色，包括钠单质以及钠的所有化合物。
相关高中化学知识点：玻璃、陶瓷、水泥
传统无机非金属材料：
| 硅酸盐产品 | 水泥 | 玻璃 | 陶瓷 |
| 主要设备 | 水泥回转窑 | 玻璃熔炉 | |
| 原料 | 石灰石、石膏和黏土 | 纯碱、石灰石、石英 | 黏土 |
| 反应原理 | 复杂的物理，化学变化 | Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑CaCO3+SiO2  CaSiO3+CO2↑ | 复杂的物理，化学变化 |
| 主要成分 | 2CaO·SiO2 3CaO·SiO2 3CaO·Al2O3 | Na2O·CaO·6SiO2 | |
| 特性 | 水硬性 | 非晶体、无固定熔点，在一定温度范围内软化可制成各种形状 | 抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘 |
| 共同特点 | ①都用含硅的物质作原料 ②反应条件都是高温 ③都发生复杂的物理、化学变化 ④冷却后都生成成分复杂的硅酸盐 | ||
几种玻璃的特性和用途：
| 种类 | 特性 | 用途 |
| 普通玻璃 | 熔点较低 | 窗玻璃、玻璃瓶等 |
| 石英玻璃 | 膨胀系数小、耐酸碱、强度大、滤光 | 化学仪器；高压水银灯、紫外灯的灯壳等 |
| 光学玻璃 | 透光性能好、有折光和色散性 | 眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器 |
| 玻璃纤维 | 耐踌蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀 | 太空飞行员的衣服等 |
| 钢化玻璃 | 耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂等 | 运动器材；汽车、火车窗玻璃等 |
| 有色玻璃 | 加入金属氧化物 红色：Cu2O 蓝色：Co2O3 | 工艺品、窗玻璃等 |
无机非金属材料：
1．无机非金属材料的分类：
2．无机非金属材料的定义：
最初，无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以，硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。随着科学和生产技术的发展，以及人们生活的需要，一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来，如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等，我们称这些材料为新型无机非金属材料。
相关高中化学知识点：大气污染、改善大气质量
大气污染：
(1)大气污染源：颗粒物、硫的氧化物、氮的氧化物、CO 碳氢化合物、氟氯代烷
(2)大气污染危害：危害人体健康、影响动植物的生长、严重时会影响地球的气候
(3)全球性三大环境问题：酸雨、臭氧层受损、温室效应
①酸雨：正常雨水：PH约为5.6 酸雨：PH小于5.6 我国为硫酸型酸雨,烧煤炭造成
硫酸型：硫的氧化物转化 SO2+H2O=H2SO3 2H2SO3+O2=2H2SO4 大气中烟尘和O3作催化剂
硝酸型：氮的氧化物转化 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑
②臭氧层：自然界的臭氧90%集中在距地面15-50km的大气平流层中 吸收自太阳的大部分紫外线
引起臭氧层受损物质 氟氯代烷(致冷剂)、哈龙（含溴的灭火剂）、CCl4、N2O、NO、核弹爆炸产物
保护臭氧层公约：《保护臭氧层维也纳公约》 《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书公约》
③温室效应：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应
温室效应后果：荒漠将扩大，土地侵蚀加重，森林退向极地，旱涝灾害严重，雨量将增加7－11％；温带冬天更湿，夏天更旱；热带也将变得更湿，干热的副热带变得更干旱，两极冰块将熔化，使海平面上升1米多，引起厄尔尼诺现象
引起温室效应的物质：CO2、CH4、N2O、氟氯代烷
改善大气质量：
①减少煤等化石燃料燃烧产生污染：改善燃煤质量、改进燃烧装置、技术和排烟设备、发展洁净煤技术和综合利用、调整和优化能源结构
煤的综合利用: 煤的的干馏、煤的气化、煤的液化
煤的气化 C+H2O(g)=CO+H2
煤的液化 CO+2H2→CH3OH
煤的脱硫 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2
②减少汽车等机动车尾气污染
尾气污染（占大气污染排出总量的40-50%）：CO、NO2、NO、碳氢化合物
使用无铅汽油：四乙基铅作抗爆震剂，铅对神经系统损害大
尾气系统加催化转化器：前半部 2CO+2NO2
CO2+N2 后半部 2CO+O22CO2 C7H16+11O27CO2+8H2O版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 lxy@jiyifa.cn 举报，一经查实，本站将立刻删除。