10_金属的冶炼

TIP
这里夹在 Al 和 Zn 中间的 H,意思是工业上不会通过电解水溶液的 AlCl3 来获取 Al 单质。水中的 H+ 比 Al3+ 更容易得到电子。
K 的冶炼
K 的工业冶炼方式为:

利用的原理是 高沸制低沸。
为什么不用电解熔融 KCl 制备 K?
因为 K 容易溶在熔融的氯化物中,不易收集。同时,在操作温度下钾迅速汽化可能发生危险,甚至形成超氧化钾导致发生爆炸反应。
工业上采用热还原法用金属钠来还原其KCl,是因为钾熔沸点低于钠的特点。
Ca、Na、Mg、Al 的冶炼
冶炼 Al 单质:电解氧化铝 Al2O3。不电解 AlCl3,因为 AlCl3 是共价化合物,熔融态下不导电。
Ca、Na、Mg 电解其熔融氯化物。
Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 的冶炼
一、热还原法
Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 的冶炼可以采用热还原法获得金属单质。
常见的热还原剂有
二、Al 热法
铝热法是一种利用铝粉还原金属氧化物以获得金属元素的化学反应方法,广泛应用于冶金和焊接领域。
Al 单质的还原性比 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 强,可以将其从氧化物中置换出来。
铝热法(Thermite Process)是通过铝热反应实现的,铝粉在高温下与金属氧化物反应,释放出大量热量并还原出金属。其典型的化学方程式为:

三、湿法炼铜
Cu 的冶炼方式除热还原外,还包括湿法炼铜:
Hg、Ag 的冶炼
采用热分解法即可。
比如
古人炼丹就是在炼汞,认为其加热就分解回来了,可以返老还童。
Pt、Au
直接物理方法收集。