用途广泛的金属材料开发利用金属矿物课件上课资料.pptVIP

思考：能否用电解AlCl3和MgO的方法冶炼Al、Mg? 思考：铝是地壳中含量最高的金属元素，为什么人类对铝的使用比铁、铜晚得多？ 　不能。因为AlCl3是共价化合物，熔融时无法电离出自由移动的离子，不导电；而MgO虽是离子化合物，但其熔点太高，熔融会消耗大量电能，成本较高。 　铝的金属活动性比铁、铜强，难于冶炼，古代人们的技术条件达不到，不能冶炼铝，故铝的发现和大量使用比铁、铜晚得多。 （3）热还原法： 对于大多数活泼性较强的金属，采用还原剂还原的方法冶炼，如： H2还原WO3：WO3+3H2 W+3H2O Al还原Cr2O3：Cr2O3+2Al 2Cr+Al2O3 CO还原Fe2O3：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温 ==== 高温 ==== 高温 ==== （4）铝热反应： 1）原理：利用铝的还原性，高温下将金属氧化物中的金属还原出来。 2）实验装置：如图所示。 3)实验现象： ①镁条剧烈燃烧，放出一定的热量，使氧化铁粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。 ②反应放出大量的热，并发出耀眼的强光。 ③纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中。 ④待熔融物冷却后，除去外层熔渣，仔细观察，可以发现落下的是铁珠。 4)铝热反应的应用。 ①该反应为放热反应，铝在高温下还原出了单质铁，在冶金工业上也常用这一原理制取熔点较高的金属，如铬、锰等， 3MnO2+4Al 2Al2O3+3Mn。 ②该反应原理可以应用在生产上，如焊接钢轨等。 高温 ==== 5)Pt和Au等性质稳定的金属，常用富集法冶炼，是物理方法，而不是化学方法。 【变式训练】在冶金工业上，均不能用化学还原剂制得的一组金属是( ) A.Na、Mg、Al B.Na、K、Zn、Fe C.Zn、Fe、Cu、Ag D.Mg、Al、Zn、Fe 【解题技巧】——平均值法解决混合物的组成问题 1.优点 平均值法就是根据两组分物质的某种平均值来推断两物质范围的解题方法。 平均值法所依据的数学原理是：xA＜x＜xB，只要知道x，便可判断xA和xB的取值范围，从而实现速解巧解。 2.解题关键 平均值法解题的范围很广，适用于二元混合物的有关计算，特别适合于缺少数据而不能直接求解的混合物判断题。其关键是通过平均值确定范围，很多考题需要先根据条件确定平均值，然后再作出判断。 3.常见类型 平均值法常用于判断混合物的组成、混合物中各组分含量的计算等。平均值法最常见的是平均摩尔电子质量法、平均分子式法等。 (1)平均摩尔电子质量法。 摩尔电子质量(E)是指某物质在反应中转移1摩尔电子所引起的质量改变。通常指在反应中提供单位物质的量的电子所需要的物质的质量，单位：克/摩尔电子(g/mol·e-)。平均摩尔电子质量：某混合物在反应中共转移1摩尔电子所引起的质量改变。 计算思路：已知条件——平均摩尔电子质量——单一组分的摩尔电子质量——得出答案。 (2)平均分子式法。 对于混合物来说，其“平均分子式”也可以通过计算1 mol该混合物中各原子的物质的量来确定。如由CH4和C2H6组成的混合气体，通过计算1 mol该混合物中碳原子的物质的量(x)和氢原子的物质的量(y)来确定其平均分子式“CxHy”，且1＜x＜2、4＜y＜6。 1.(双选)有两种金属混合粉末15 g，加入足量的稀盐酸充分反应后，得到11.2 L H2(标准状况)，则下列各组金属中肯定不能构成上述混合物的是( ) A.Mg、Al B.Mg、Cu C.Cu、Zn D.Al、Fe 【解析】选A、C。 生成1 mol H2转移2 mol电子，所以该金属的平均摩尔电子质量是15 g/mol·e-； 已知金属的摩尔电子质量分别为： 镁12 g/mol·e-、 铝9 g/mol·e-、锌32.5 g/mol·e-、 铁28 g/mol·e-、铜32 g/mol·e-，根据平均值的含义不难得出答案。 2.(双选)某混合烃由两种气态烃组成，取2.24 L该混合气体燃烧后，得3.36 L CO2和3.6 g水，则关于该混合烃的组成判断正确的是(气体体积均在标准状况下测定)( ) A.一定含甲烷 B.一定有乙烷 C.一定是甲烷和乙烯的混合气体 D.可能是甲烷和丙炔的混合气体 【解析】选A、D。由题意可知0.1 mol该混合烃生成0.15 mol CO2和0.2 mol H2O，则该混合烃的平均分子式为C1.5H4。 根据碳原子个数分析：其中必含碳原子数小于1.5的烃，为甲烷，另一种烃的碳原子数大于1.5。 根据氢原子个数分析：混合烃分子中平均氢原子数为4，则另一种烃中氢原子数一定为4，可能为C2H4、C3H4、C4H4等。 4.下列