3. перечислите основные способы получения металлов. ответ подтвердите конкретными примерами.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Основные способы получения металлов в промышленности объединяются в три главные группы: пирометаллургия, гидрометаллургия и электрометаллургия. Выбор метода зависит от химической активности металла и состава руды. 1. Пирометаллургия Это восстановление металлов из их руд (обычно оксидов) при высоких температурах с помощью различных восстановителей.

  • Восстановление углеродом (коксом) или оксидом углерода (II): Применяется для получения железа, меди, цинка.
    • Пример: Выплавка чугуна в доменной печи:
      Fe2O3+3COt2Fe+3CO2cap F e sub 2 cap O sub 3 plus 3 cap C cap O 2 cap F e plus 3 cap C cap O sub 2
  • Восстановление активными металлами (металлотермия): Используется для получения тугоплавких металлов (титан, хром, молибден), если углерод образует с ними нежелательные соединения (карбиды).
    • Пример (алюминотермия): Cr2O3+2Alt2Cr+Al2O3cap C r sub 2 cap O sub 3 plus 2 cap A l 2 cap C r plus cap A l sub 2 cap O sub 3 Пример (магниетермия): TiCl4+2MgtTi+2MgCl2cap T i cap C l sub 4 plus 2 cap M g cap T i plus 2 cap M g cap C l sub 2
  • Восстановление водородом: Позволяет получать металлы высокой чистоты.
    • Пример: WO3+3H2tW+3H2Ocap W cap O sub 3 plus 3 cap H sub 2 cap W plus 3 cap H sub 2 cap O

2. Гидрометаллургия Этот метод заключается в переводе соединений металлов из руды в раствор с последующим их выделением. Процесс включает две стадии: выщелачивание (растворение) и восстановление.

  • Пример получения меди:
    1. Растворение оксида меди в серной кислоте: CuO+H2SO4CuSO4+H2Ocap C u cap O plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap C u cap S cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap O Вытеснение меди из раствора более активным железом (цементация): CuSO4+FeFeSO4+Cucap C u cap S cap O sub 4 plus cap F e right arrow cap F e cap S cap O sub 4 plus cap C u
  • Пример получения золота: Растворение золота в цианистых растворах с последующим осаждением цинковой пылью.

3. Электрометаллургия Получение металлов путем электролиза расплавов или растворов солей. Это единственный способ получения наиболее активных металлов (щелочных, щелочноземельных, алюминия).

  • Электролиз расплавов:
    • Пример (получение алюминия из глинозема в расплаве криолита):
      2Al2O3электролиз4Al+3O22 cap A l sub 2 cap O sub 3 4 cap A l plus 3 cap O sub 2 up arrow Пример (получение натрия):
      2NaClэлектролиз2Na+Cl22 cap N a cap C l 2 cap N a plus cap C l sub 2 up arrow
  • Электролиз растворов: Применяется для получения и очистки (рафинирования) менее активных металлов, таких как медь, никель, цинк.

Резюме методов

Метод Основной процессПримеры металлов
ПирометаллургияНагрев с восстановителем (C, CO, H, Al)Fe, Cu, Zn, Cr, W
ГидрометаллургияРастворение в кислотах/щелочах + замещениеAu, Ag, Cu, Zn
ЭлектрометаллургияПропускание тока через расплав или растворAl, Na, K, Li, Mg

Я могу составить для вас таблицу сравнения активности металлов и соответствующих им методов получения, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар