电解
电解
冰晶石
点燃
点燃
高温
——因为用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆以及氮气排出时带走热
量的缺点。
2、炼钢过程中产生的大量棕色烟气其主成分是什么?能否直接排放?
——主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的 CO 气体等。不能直接排放,必须净化回收,综合利用。
【思考与讨论】炼铁和炼钢的主要反应原理有什么异同?
• 相同点:都是利用氧化还原反应。
• 不同点:炼铁主要是用还原剂把铁从铁矿石中还原出来(侧重还原),而炼钢主要是用氧化剂
把生铁中过多的碳和其它杂质氧化而除去(侧重氧化)。
【练习】2
、下列有关炼铁和炼钢的说法中,错误的是( B )
A.炼铁是铁矿石被还原的过程
B.炼钢是生铁被氧化的过程
C.炼铁高炉中加入石灰石的目的是除脉石
D.炼钢转炉中加入的生石灰是造渣剂
3
、在炼铁和炼钢中都有碳参加反应。下列有关碳参加反应的说明错误的是( AD )
A.两个过程中碳都是被氧化,都只起着提供热量的作用
B.炼铁过程中碳被氧化,既起产生热量的作用,又起产生 CO 的作用
C.炼钢过程中碳被氧化,从而达到降低含碳量的目的
D.炼铁过程中碳参加反应,只起着产生 CO 的作用
【知识结构图表】
1、 金属冶炼的原理
在一定条件下,用还原剂使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属原子。
2、 金属冶炼的方法
由于金属阳离子得到电子还原成金属原子的能力不同,冶炼方法也有所不同(见下表)。
金属活动顺序表
K Ca Na Mg Al
Zn Fe Sn Pb (H)
Cu
Hg Ag
Pt Au
冶炼方法
电解法
热还原法
热分解法
富集
⑴电解法:电解是最强的氧化还原手段。在金属活动顺序表中铝和铝前面的几种轻金属用电解
熔融化合物来制取,铝后面的金属可以用电解其盐的水溶液来制取
MgCl
2
(熔融)
=====Mg+Cl
2
↑
2Al
2
O
3
(熔融)
=====4Al+3O
2
↑
⑵热还原法:大量的冶金过程属于此法。C、CO、H
2
和一些活泼金属都是良好的还原剂。
用碳资源丰富,又价廉。但用碳还原得到的金属往往混有碳和金属碳化物,得不到纯金属。
SnO
2
+2C====Sn+2CO↑
ZnO+C====Zn+CO↑
PbO+C====Pb+CO↑
用纯度高的 H
2
和金属氧化物为原料就能制得很纯的金属,但 Al
2
O
3
、MgO 等不能用 H
2
还原。
CuO+H
2
====Cu+H
2
↑ Fe
2
O
3
+3H
2
====2Fe+3H
2
O
WO
3
+3H
2
====W+3H
2
O
铝价廉,难挥发,且反应时强烈放热,工业上常用来冶炼难熔金属。缺点易和许多金属生成
合金。
Cr
2
O
3
+2Al====Al
2
O
3
+2Cr 3Fe
3
O
4
+8Al====9Fe+4Al
2
O
3
活泼金属如 Na、Ca、Mg 等作还原剂,工业上主要用作冶炼某些稀有金属。
3