镁和铝的冶炼第三课时.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,镁和铝的冶炼,用镁合金做车架的捷安特自行车,奥迪轿车镁合金外壳,金属的冶炼,自然界中的金属大都以化合态存在,用化学的方法把化合态的金属变成游离态,要考虑的问题,原料的富集和提纯,合适的冶炼方法,如何精炼,1,、写出下列过程的化学方程式,加热氧化汞得到汞；用一氧化碳和硫酸工业废渣炼铁；用铝粉还原氧化铬；电解熔融氯化钠,2HgO =2Hg+O,2,高温,Fe,2,O,3,+3CO =2Fe+3CO,2,高温,Cr,2,O,3,+2 Al =2Cr+Al,2,O,3,2NaCl=2Na+Cl,2,电解,金属冶炼的一般方法,1,、热分解法：,2,HgO,2Hg+O,2,、,2Ag,2,O 4Ag+O,2,2,、,还原法：,热还原法：,（使用,H,2,、,C,、,CO,或用活泼金属,”,还原）,CuO+H,2,Cu+H,2,O CuO+CO Cu+CO,2,2CuO+C 2Cu+CO,2,2Al+Fe,2,O,3,2Fe+Al,2,O,3,湿法冶金：,Fe+CuSO,4,=FeSO,4,+Cu,3,、电解方法,:,2Al,2,O,3,4Al+3O,2,MgCl,2,Mg+Cl,2,4,、生物冶金：,含硫的铜矿,硫酸铜,炼铜,K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb,（,H,）,Cu Hg Ag,电解法,还原法,热分解法,不同金属冶炼方法的选择,K Ca Na Mg Al,Zn Fe Sn Pb,（,H,）,Cu,Hg Ag,KCl,CaCl,2MgCl,2,NaCl,5 -,10-,15-,20-,含量,g,每千克海水中几种氯化物的含量,镁的存在和提取,存在：,主要以化合态的形式存在于地壳和海水,(MgCl,2,),中。海水中镁的总储量约为,1.810,15,t,。,海水是一种混合溶液，其中主要含有哪些离子？,思考：,、如何实现,Mg,2+,的富集和分离？,可以加入一种试剂使,Mg,2+,沉淀,、是不是直接往海水中加沉淀剂？,不是，因为海水中的,Mg,2+,的浓度很小，直接加沉淀剂不利于,Mg,2+,的沉淀，而且会增大沉淀剂的用量，我们可以先将海水浓缩，再加沉淀剂。（提取食盐后的母液）,、从综合角度考虑选用哪种试剂作沉淀剂好？,思考,：,如何由贝壳制得氢氧化钙？,贝壳,(CaCO,3,),煅烧,CaO,Ca(OH),2,、从沉淀效果看，澄清石灰水比氢氧化钠效果差得多，如何解决这一矛盾？,思考：,用石灰乳代替石灰水,、请设计由,Mg(OH),2,到,Mg,的可能途径。,二、镁的工业常见制法,电解法,流程：,海水,Mg(OH),2,Mg(OH),2,过滤,MgCl,2,溶液,盐酸,HCl,MgCl,2,6H,2,O,蒸发结晶,MgCl,2,分解,Cl,2,Mg,电解,贝壳,CaO,石灰乳,水,煅烧,请写出上述过程中所涉及到的化学方程式,一、从海水中提取镁,煅烧贝壳：,制取石灰乳：,制取氢氧化镁：,制取氯化镁晶体：,制取无水氯化镁：,电解熔融氯化镁：,CaCO,3,=CaO+CO,2,煅烧,CaO+H,2,O=Ca(OH),2,MgCl,2,+,Ca(OH),2,=Mg(OH),2,+CaCl,2,Mg(OH),2,+2HCl+4H,2,O=MgCl,2,.6H,2,O,MgCl,2,.6H,2,O=MgCl,2,+,6H,2,O,HCl,MgCl,2,(,熔融,)=Mg+Cl,2,通电,请完成,P38,交流与讨论,铝元素是地壳中含量最多的金属元素，约占地壳总量的,7.73%,含量：,O,Si,Al,Fe,从铝土矿中提取铝,铝土矿的成分,：,要从铝土矿中提取铝，必须先制备较纯的,氧化铝,主要成分：,Al,2,O,3,少量：,Fe,2,O,3,、,SiO,2,等杂质,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,SiO,2,过量盐酸,过滤,SiO,2,除去,AlCl,3,FeCl,3,HCl,溶液,过量,NaOH,溶液,过滤,Fe(OH),3,除去,NaAlO,2,NaCl,NaOH,溶液,过量,CO,2,过滤,滤液除去,Al(OH),3,Al,2,O,3,通电,Al,酸溶法,写出,三步中铝化合物参加反应的离子方程式,Al,3+,+4OH,-,=AlO,2,-,+2H,2,O,从铝土矿制备铝的工艺流程,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,SiO,2,过量,NaOH,溶液,过滤,Fe,2,O,3,除去,NaAlO,2,Na,2,SiO,3,NaOH,溶液,过量盐酸,过滤,AlCl,3,NaCl,HCl,溶液,过量氨水,过滤,滤液除去,H,2,SiO,3,除去,Al,2,O,3,通电,Al,Al(OH),3,碱溶法,写出,三步中铝化合物参加反应的离子方程式,Al,3,3NH,3,H,2,O,Al(OH),3,3NH,4,AlO,2,-,+4H,+,=Al,3+,+2H,2,O,冶炼铝设备图,阳极,C,电解质,烟罩,熔融态铝,钢壳,钢导电棒,阴极,C,耐火材料,电解熔融氧化铝制铝,电解熔融,Al,2,O,3,阳极,(,碳,),：,6O,2,-,-12e,-,=3O,2,阴极,(,碳,),：,4Al,3,+,+12e,-,=4Al,冰晶石的成分及作用：,六氟合铝酸钠,Na,3,AlF,6,，在熔融状态下溶解氧化铝（,950970,）。,及时补充阳极碳块,2Al,2,O,3,=4Al+3O,2,通电,制取,1molAl,理论上需要多少库仑的电量？假设用,6V,的直流电源供电进行电解，制,2.7tAl,需要消耗多少千焦的电能？,2.89510,5,C,1.73710,8,kJ,