元素周期表的创始人:德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫(1834-1907)是俄罗斯伟大的化学家,自然科学基本定律化学元素周期表的创始人。
概念:根据元素的原子结构和性质,将已知的100多种元素按原子序数(数值上等于核电荷数)科学有序地排列起来所得的表,叫元素周期表。在周期表中,用不同的颜色对金属元素、非金属元素做了分区。
元素周期表的意义及应用:
①是学习和研究化学的重要工具。
②为寻找新元素提供了理论依据。
③由于元素周期表中位置靠近的元素性质相似,启发人们在元素周期表的一定区域内寻找新物质(如半导体材料、农药、催化剂等)。
元素周期表的规律:
①元素周期表有7个周期,16个族。每一个横行叫作一个周期,每一个纵行叫作一个族。这7个周期又可分成短周期(1、2、3)、长周期(4、5、6)和不完全周期(7)。共有16个族,又分为7个主族(ⅠA-ⅦA),7个副族(ⅠB-ⅦB),一个第ⅧB族,一个零族。元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构,也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系。
②同一周期内,从左到右,元素核外电子层数相同,最外层电子数依次递增,原子半径递减(零族元素除外)。失电子能力逐渐减弱,获电子能力逐渐增强,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。元素的最高正氧化数从左到右递增(没有正价的除外),最低负氧化数从左到右递增(第一周期除外,第二周期的O、F元素除外)。
③同一族中,由上而下,最外层电子数相同,核外电子层数逐渐增多,原子序数递增,元素金属性递增,非金属性递减。
位置关系: 1.
原子半径
(1)除第1周期外,其他周期元素(惰性气体元素除外)的原子半径随原子序数的递增而减小;
(2)同一族的元素从上到下,随电子层数增多,原子半径增大。
元素化合价
(1)除第1周期外,同周期从左到右,元素最高正价由碱金属+1递增到+7,非金属元素负价由碳族-4递增到-1(氟无正价,氧无+6价,除外);
(2)同一主族的元素的最高正价、负价均相同。
2.
单质的熔点 (1)同一周期元素随原子序数的递增,元素组成的金属单质的熔点递增,非金属单质的熔点递减;
(2)同一族元素从上到下,元素组成的金属单质的熔点递减,非金属单质的熔点递增。
元素的金属性
(1)同一周期的元素从左到右金属性递减,非金属性递增;
(2)同一主族元素从上到下金属性递增,非金属性递减。
3.
水化物酸碱性 元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强;元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强。
4.
非金属气态 元素非金属性越强,气态氢化物越稳定。同周期非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液一般酸性越强;同主族非金属元素的非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性越弱。
5.
单质的氧化 一般元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其氧化物的氧离子氧化性越弱;元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,其单原子阴离子的还原性越弱。
6.
元素位置推断 (1)元素周期数等于核外电子层数;
(2)主族元素的序数等于最外层电子数;
(3)确定族数应先确定是主族还是副族,其方法是采用原子序数逐步减去各周期的元素种数,即可由最后的差数来确定。最后的差数就是族序数,差为8、9、10时为VIII族,差数大于10时,则再减去10,最后结果为族序数。
根据各周期所含的元素种类推断,用原子序数减去各周期所含的元素种数,当结果为“0”时,为零族;当为正数时,为周期表中从左向右数的纵行,如为“2”则为周期表中从左向右数的第二纵行,即第ⅡA族;当为负数时其主族序数为8+结果。所以应熟记各周期元素的种数,即2、8、8、18、18、32、32。如:114号元素在周期表中的位置114-2-8-8-18-18-32-32=-4,8+(-4)=4,即为第七周期,第ⅣA族。 稀有气体元素 牢记稀有气体元素的原子序数:2、10、18、36、54、86,通过稀有气体的位置,为某已知原子序数的元素定位。如:要推知33号元素的位置,因它在18和36之间,所以必在第4周期,由36号往左数,应在ⅤA族。
7.
稀有气体元素 牢记稀有气体元素的原子序数:2、10、18、36、54、86,通过稀有气体的位置,为某已知原子序数的元素定位。如:要推知33号元素的位置,因它在18和36之间,所以必在第4周期,由36号往左数,应在ⅤA族。
8.
碱金属性质:
碱金属 |
颜色和状态 |
密度(g/cm^3;) |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
Li |
银白色,柔软 |
0.534 |
180.5 |
1347 |
Na |
银白色,柔软 |
0.97 |
97.81 |
882.9 |
K |
银白色,柔软 |
0.86 |
63.65 |
774 |
Rb |
银白色,柔软 |
1.532 |
38.89 |
688 |
Cs |
略带金色光泽,柔软 |
1.879 |
28.40 |
678.4 |
1.还原性;Li <Na<K,Rb<Cs
2.氧化性:Li>Na>K,Rb>Cs
3.碱金属元素能与水,氧气反应生成碱或碱性氧化物
记忆技巧:1.
性质记忆
化学元素化学元素(43张)
(1)1-20号元素
我是氢,我最轻,火箭靠我运卫星; 我是氦,我无赖,得失电子我最菜; 我是锂,密度低,遇水遇酸把泡起; 我是铍,耍赖皮,虽是金属难电离; 我是硼,有点红,论起电子我很穷; 我是碳,反应慢,既能成链又成环; 我是氮,我阻燃,加氢可以合成氨; 我是氧,不用想,离开我就憋得慌; 我是氟,最恶毒,抢个电子就满足; 我是氖,也不赖,通电红光放出来; 我是钠,脾气大,遇酸遇水就火大; 我是镁,最爱美,摄影烟花放光辉; 我是铝,常温里,浓硫酸里把澡洗; 我是硅,色黑灰,信息元件把我堆; 我是磷,害人精,剧毒列表有我名; 我是硫,来历久,沉淀金属最拿手; 我是氯,色黄绿,金属电子我抢去; 我是氩,活性差,霓虹紫光我来发; 我是钾,把火加,超氧化物来当家; 我是钙,身体爱,骨头牙齿我都在;
(2)20号元素之后
我是钛,过渡来,航天飞机我来盖; 我是铬,正六铬,酒精过来变绿色; 我是锰,价态多,七氧化物爆炸猛; 我是铁,用途广,不锈钢喊我叫爷; 我是铜,色紫红,投入硝酸气棕红; 我是砷,颜色深,三价元素夺你魂; 我是溴,挥发臭,液态非金我来秀; 我是铷,碱金属,沾水烟花钾不如; 我是碘,升华烟,遇到淀粉蓝点点; 我是铯,金黄色,入水爆炸容器破; 我是钨,高温度,其他金属早呜呼; 我是金,很稳定,扔进王水影无形; 我是汞,有剧毒,液态金属我为独; 我是铀,浓缩后,造原子弹我最牛; 我是镓,易融化,沸点很高难蒸发; 我是铟,软如金,轻微放射宜小心; 我是铊,能脱发,投毒出名看清华; 我是锗,可晶格,红外窗口能当壳; 我是硒,补人体,口服液里有玄机; 我是铅,能储电,子弹头里也出现。
2.
周期记忆 第一周期:氢氦----侵害 第二周期:锂铍硼碳氮氧氟氖----鲤皮捧碳蛋养福奶 第三周期:钠镁铝硅磷硫氯氩----那美女桂林留绿牙(那美女鬼流露绿牙) 第四周期:钾钙钪钛钒铬锰----嫁改康太反革命 铁钴镍铜锌镓锗----铁姑捏痛新嫁者 砷硒溴氪----生气休克 第五周期:铷锶钇锆铌----如此一告你 钼锝钌----不得了 铑钯银镉铟锡锑----老把银哥印西堤 碲碘氙----地点仙 第六周期:铯钡镧铪----(彩)色贝(壳)蓝(色)河 钽钨铼锇----但(见)乌(鸦)(引)来鹅 铱铂金汞铊铅----一白巾供它牵 铋钋砹氡----必不爱冬(天) 第七周期:钫镭锕----防雷啊!
3.
族记忆
氢锂钠钾铷铯钫——请李娜加入私访 铍镁钙锶钡镭——媲美盖茨被雷 硼铝镓铟铊——碰女嫁音他 碳硅锗锡铅——探归者西迁 氮磷砷锑铋——蛋临身体闭 氧硫硒碲钋——养牛西蹄扑 氟氯溴碘砹——父女绣点爱 氦氖氩氪氙氡——害耐亚克先动
元素周期表图:元素周期表的结构: ①每一横行(周期):元素周期表每一横行叫做一个周期.共有7个横行,即7个周期。每个周期开头是金属元素(第一周期除外),靠近尾部是非金属元素,结尾的是稀有气体元素。同一周期元素的原子具有相同的电子层数。
②每一纵行(族):元素周期表共有18个纵行,每一个纵行叫做一个族(第8,9,10三个纵行共同组成一个族),共有16个族。
③每一格:在元素周期表中,每一种元素均占据一格。对于每一格,均包含元素的原子序数、元素符号、元素名称、相对原了质量等内容,如下图所示:
元素周期律:1.
概念:元素周期律,指元素的性质随着元素的原子序数(即原子核外电子数或核电荷数)的增加呈周期性变化的规律。周期律的发现是化学系统化过程中的一个重要里程碑。
2.
内容:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的递变规律。随着原子序数的增加,元素的性质呈周期性的递变规律:在同一周期中,元素的金属性从左到右递减,非金属性从左到右递增,在同一族中,元素的金属性从上到下递增,非金属性从上到下递减;同一周期中,元素的最高正价氧化物从左到右递增(没有正价的除外),最低负价氧化物从左到右逐渐增高;同一族的元素性质相近。主族元素同一周期中,原子半径随着原子序数的增加而减小。同一族中,原子半径随着原子序数的增加而增大。如果粒子的电子构型相同,则阴离子的半径比阳离子大,且半径随着电荷数的增加而减小。(如O
2->F
->Na
+>Mg
2+)
3.
本质:元素核外电子排布的周期性决定了元素性质的周期性。
4.
具体规律:
(1)原子半径
同一周期(稀有气体除外),从左到右,随着原子序数的递增,元素原子的半径递减;同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素原子半径递增。 (注):阴阳离子的半径大小辨别规律 由于阴离子是电子最外层得到了电子而阳离子是失去了电子
所以,总的说来(同种元素)
①阳离子半径原子半径
②阴离子半径>阳离子半径
③或者一句话总结,对于具有相同核外电子排布的离子,原子序数越大,其离子半径越小。(不适合用于稀有气体)
(2)主要化合价
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的最高正化合价递增(从+1价到+7价),第一周期除外,第二周期的O、F(O,F无正价)元素除外; 最低负化合价递增(从-4价到-1价)第一周期除外,由于金属元素一般无负化合价,故从ⅣA族开始。 元素最高价的绝对值与最低价的绝对值的和为8
(3)金属性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的金属性递减,非金属性递增;
a.单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱。
b.单质与氢气反应越容易(剧烈)。
c.其氢化物越稳定。
d.最高价氧化物对应水化物(含氧酸)酸性越强。 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性递增,非金属性递减;
a.单质还原性越强,对应阳离子氧化性越弱。
b.单质与水或酸反应越容易(剧烈)。
c.最高价氧化物对应水化物(氢氧化物)碱性越强。
(4)氧化性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素的非金属性增强,单质的氧化性增强,还原性减弱;所对应的简单阴离子的还原性减弱,简单阳离子的氧化性增强。 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素的金属性增强,单质的氧化性减弱,还原性增强;所对应的简单阴离子的还原性增强,简单阳离子的氧化性减弱。 元素单质的还原性越强,金属性就越强;单质氧化性越强,非金属性就越强。
(5)酸碱性
同一周期中,从左到右,元素最高价氧化物所对应的水化物的酸性增强(碱性减弱); 同一族中,从上到下,元素最高价氧化物所对应的水化物的碱性增强(酸性减弱)。
(6)与氢结合
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,单质与氢气化合逐渐容易; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,单质与氢气化合逐渐困难。
(7)稳定性
同一周期中,从左到右,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性增强; 同一族中,从上到下,随着原子序数的递增,元素气态氢化物的稳定性减弱。
(8)此外还有一些对元素金属性、非金属性的判断依据,可以作为元素周期律的补充: 随着从左到右价层轨道由空到满的逐渐变化,元素也由主要显金属性向主要显非金属性逐渐变化。 随同一族元素中,由于周期越高,电子层数越多,原子半径越大,对核外电子的吸引力减弱,越容易失去,因此排在下面的元素一般比上面的元素金属性更强。
合金的概念:合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特性的物质。
①合金可以是金属与金属或金属与非金属的混合物,不一定全部由金属组成。
②合金具有金属特性,如导电性、导热性、延展性等。
③合金是几种成分熔合在一起形成的,发生的是物理变化,不是化学变化;合金不是几种成分简单地混合而成的。
④合金中各成分仍保持自己的性质。
合金与组成它们的金属的性质比较:金属熔合了其他金属或非金属后,不仅组成上发生了变化,其内部结构也发生了改变,从而引起性质的变化。因而合金比纯金属具有更广泛的用途。 纯金属与合金性质的比较:
①合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳。
②合金的硬度一般应工组成它的金属。
③合金的熔点一般低于成它的金属。
④合金的抗腐蚀能力一般强工组成它的金属。
⑤合金的导电性、导热隆能一般差于组成它的金属。
生铁和钢的比较:
|
|
|
含碳量 |
2%—4% |
0.03%—2% |
其他元素 |
Si、Mn、S、P(少量) |
Si、Mn等 |
机械性能 |
硬而脆,无韧性 |
坚硬,韧性大,塑性好,有弹性 |
机械加工性质 |
可铸不可锻 |
可铸,可锻,可压延 |
分类 |
白口铁,灰口铁,球墨铸铁 |
碳素钢,合金钢 |
知识点拨:
①生铁和熟铁:生铁是指含碳债在 2%一4.3%之间的铁合金,熟铁是用生铁精炼而成的较纯的铁,含碳量低于0.02%。
②生铁与铸铁:铸铁是生铁中的一种,是指可用来铸造的生铁,通常指球墨铸铁。
③碳素钢的性能与含碳址有关,含碳量越高,硬度越大,但韧性越差;含碳量越低,韧性越好,但硬度越小。
④纯铁与日常生活中铁的颜色差异日常生活,我们接触的铁一般不是纯铁,而是一些铁的氧化物或含铁的混合物,故我们常见的铁的颜色是黑色的,但它并不是纯铁的颜色,纯铁的颜色是银白色的。
应用广泛的合金:
(1)铁合金:铁合金包括生铁和钢,生铁和钢的主要成分是铁,钢与生铁的各种性能不同,主要是由于二者的含碳量不同。
生铁与钢的种类
(2)生铁与钢:
生铁的含碳量为2%—4.3%
钢的含碳量为0.03%—2%
(3)钛和钛合金:钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。
①性质:优异的耐腐蚀性,对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定,可塑性好,强度大,密度小,又称亲生物金属;
②用途:喷气发动机、飞机.机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮和舰艇的外壳等。
概述:
金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中,绝大多数金属以化合态存在,少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键,因此随意更换位置都可再重新建立连结,这也是金属伸展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。
金属物理性质的共性:大多数金属在常温下是固体,具有金属光泽,是电和热的良导体,具有良好的延展性,密度较大,熔沸点较高。
金属物理性质的特性: 不同的金属有其各自的特性。如铁、铝等大多数金属都呈银白色,但铜呈红色,金呈黄色;常温下,铁、铝、铜等大多数金属都是固体,但汞是液体;不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大,见下表。
用途:
钛和钛的合金:可用于制造喷气发动机,轮船外壳,反应器和电信器材。
锌:锌镀在铁的表面,以防止铁被腐蚀;锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。
铜:制造电线、电缆和各种电器。
铝:来冶炼高熔点金属;导电性仅次于银和铜,常用于制造电线和电缆。
物质的性质和用途的关系: ①物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但实际运用时,还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利,以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
②应用举例
a.日常生活中菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制,这是因为铁的硬度比铅大,并且铅对人体有害。
b.虽然银的导电性比铜好,但由于银的价格比铜高得多,所以电线一般用铜制而不用银制。
c.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制,这是因为钨是熔点最高的金属,高温时钨丝不易熔化;而锡的熔点最低 (只有232℃),如果用锡制灯丝,只要一开灯,灯丝就会断开,灯泡不能发光。 d.铁制水龙头要镀铬,这是因为镀铬既美观,又耐腐蚀,可延长水龙头的使用寿命。
e.在日常生活中我们还经常用到其他金属,如温度计中的液态金属汞、干电池的锌皮、热水瓶内胆上镀的金属银等。
金属的化学性质:
常见金属能与氧气反应,也能与盐酸,硫酸及盐溶液反应。
常见金属的化学性质:1.
金属和氧气的反应
金属 |
在空气中 |
在氧气中 |
方程式 |
镁 |
常温下表面逐渐变暗。点燃 剧烈燃烧,发出耀眼的白光, 生成白色固体 |
点燃,剧烈燃烧,发出耀 眼的白光,生成白色固体 |
2Mg+O22MgO |
铝 |
常温下,铝表而变暗,生成一 层致密氧化膜,保护铝不再被腐蚀 |
点燃。剧烈燃烧,火星四射, 放出大量的热,生成白色固体 |
4Al+3O22Al2O3 |
铁 |
持续加热发红,离火变冷 |
火星四射,放出大量的热, 生成黑色固体 |
3Fe+2O2Fe3O4 |
铜 |
加热,生成黑色物质,在潮湿的 空气中,生成铜绿而被腐蚀 |
加热,生成黑色固体 |
2Cu+O22CuO |
金 |
即使在高温也不和氧气反应 |
|
—— |
结论 |
大多数金属都能喝氧气反应,但反应的难易程度和剧烈程度不同 |
|
2.
金属与酸的反应
|
盐酸 |
稀硫酸 |
反应现象(两种酸中相同) |
镁 |
Mg+2HCl==MgCl2+H2↑ |
Mg+H2SO4==MgSO4+H2↑ |
反应比较剧烈,产生大量 气泡,溶液仍为无色,生成 的气体能够燃烧,并且产 生淡蓝色火焰 |
铝 |
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑ |
2Al+3H2SO4==Al2(SO4)+3H2↑ |
锌 |
Zn+2HCl==H2↑+ZnCl2 |
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ |
反应缓慢,有气泡产生,溶 液由无色逐渐变为浅绿色, 生成的气体能够燃烧,并且 产生淡蓝色火焰 |
铁 |
Fe+2HCl==FeCl2+H2↑ |
Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ |
铜 |
不反应 |
不反应 |
无 |
3.
金属与盐的反应
将锌片、铁丝、铜丝三种金属分别放入硫酸铜溶液、硝酸银溶液、氯化钠溶液中,观察现象
|
CuSO4溶液 |
AgNO3溶液 |
NaCl溶液 |
锌 |
锌表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为无色 Zn+CuSO4==ZnSO4+Cu |
锌表面有一层银白色金属析出 Zn+2AgNO3==Zn(NO3)2+2Ag |
无变化,不反应 |
铁 |
铁表面有一层红色金属析出,溶液由蓝色变为浅绿色 Fe+CuSO4==FeSO4+Cu |
铁表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为浅绿色 Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag |
无变化,不反应 |
铜 |
无变化,不反应 |
铜表面有一层银白色金属析出,溶液由无色变为蓝色 Cu+2AgNO3==Cu(NO3)2+2Ag |
无变化,不反应 |
易错点:
一、(1)一般在金属活动性顺序表中排在氢前面的金属(也叫活泼金属)能置换出酸中的氢;排在氢后面的金属则不能,如铜、银与盐酸、稀硫酸都不反应。
(2)浓硫酸和硝酸与金属反应不生成氢气,因为它们有很强的氧化性,与金属反应不生成氢气。
(3)在金属活动性顺序表中排在最前面的金属如K、 Na活泼性太强,放入酸溶液中首先跟酸发生置换反应,过M的金属会继续跟水发生剧烈的反应。
(4)铁与非氧化性酸反应时,始终生成亚铁盐 (Fe
2+)。
(5)金属与酸反应后溶液的质量增大。
二、
(1)在金属活动性顺序表中,位于前面的金属可以把位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来(K,Ca,Na除外)。相隔越远,反应越容易发生。
(2)金属与盐溶液的反应,盐必须能溶于水,不溶性的盐与金属不反应,如AgCl难溶于水,Fe和AgCl不反应。
(3)不能用活泼的金属K,Ca,Na,与盐溶液反应,因为K,Ca,Na。会先与H
2O发生置换反应生成碱和氢气。
金属与酸的反应不一定属于置换反应:
置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。一般情况下,较活泼的金属跟酸发生的化学反应属于置换反应。但由于浓硫酸(或硝酸)具有强氧化性,金属与浓硫酸(或硝酸)反应时,生成物相对比较复杂。这类反应不属于置换反应。
铝和锌的抗腐蚀性:1.铝制品具有很好的抗腐蚀性,是因为铝与空气中的氧气反应表面生成一种致密的氧化铝薄膜,对铝起防护作用。
2.锌与铝的抗腐蚀性相似,也是在金属表面会生成一层致密的氧化锌保护膜。
金属冶炼:金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程
矿石 ①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石赤铁矿(Fe
2O
3)、黄铁矿(FeS
2)、褐铁矿(Fe
2O
3·xH
2O)、水铝石(Al
2O
3·H
2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO
3)、磁铁矿(Fe
3O
4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu
2(OH)
2CO
3]、赤铜矿(Cu
2O)、铝土矿(主要成分是Al
2O
3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS
2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。
铁的冶炼
①
原理:把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程,其主要的反应原理是:
在高温下,利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来,其反应的化学方程式是: Fe
2O
3+3CO
2Fe+3CO
2 ②
炼铁的原料及作用:
铁矿石:提供原料
焦炭:提供能量,产生还原剂
石灰石:将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。
③
设备:高炉
④
高炉内有关反应:
a.产生CO提供能量:C+O
2CO
2;CO
2+C
2CO
b.在高温下用CO将Fe从Fe
2O
3中还原出来:3CO+ Fe
2O
32Fe + 3CO
2 c.用石灰石将矿石中的SiO
2转变为炉渣除去。
CaCO
3CaO+CO
2↑,CaO+SiO
2CaSiO
3⑤
产品:生铁
炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因:炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。
金属的冶炼方法: ①
热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼,加热使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O
2↑
②
热还原法(适用于金属活动性顺序表中,Zn- Cu金属的冶炼)
a.用H
2作还原剂(优点:制得金属纯度高,污染小) 如:Fe
3O
4+4H
23Fe+4H
2O
b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质,污染大气,适合工业化大规模生产) 如:
炼铁的反应方程式为Fe
2O
3+3CO
2Fe +3CO
2炼锌的反应万程式为2ZnO+C
2Zn+CO
2↑
c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:
8Al+3Fe
3O
49Fe+4Al
2O
3 d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:
2NaCl(熔融)
2Na+Cl
2↑ ;MgCl
2(熔融)
Mg+Cl
2↑
e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:
Fe+CuSO
4==Cu+FeSO
4