聚焦金屬的冶煉

劉洪軍

一、金屬冶煉的一般步驟

1.富集：除去金屬礦石中的雜質，提高礦石中有用成分的含量。

2.冶煉：利用氧化還原反應基本原理，用還原劑把礦石中的金屬離子還原成金屬單質。

3.精煉：提純金屬。

例1下列有關金屬的工業制法中正確的是（）。

A.制取金屬鈦：利用置換反應，用金屬鈉置換氯化鈦（TiCl4）溶液中的金屬鈦

B.制取金屬鐵：用焦炭和空氣反應產生的CO，再利用CO在高溫下還原鐵礦石中鐵的氧化物

C.制取金屬鈉：用海水為原料制得精鹽，再電解純凈、飽和的NaCl溶液

D.制取金屬銅：對黃銅礦進行電解精煉得到純度為99.9%的精銅

解析A中不能用TiCl4溶液，要用熔融態的TiCl4；電解NaCl溶液得到NaOH、Cl2和H2；電解法精煉銅的原料是粗銅。答案：B

二、金屬冶煉的方法（見表1）

例2下列制備金屬單質的方法或原理正確的是（ ）。

A.制備單質Mg：在高溫條件下，用H2還原MgO

B.制備單質Al：在通電條件下，電解熔融Al2O3

C.制備單質Na：在通電條件下，電解飽和食鹽水

D.制備單質Cu：CuO在高溫條件下分解

解析Mg的活潑性強，不能用H2還原法制備Mg，而是用電解熔融MgCl2的方法制備，電解飽和食鹽水得到NaOH而不是Na；CuO強熱分解生成Cu2O而不是Cu。答案：B

三、金屬冶煉的工藝流程

金屬冶煉的工藝流程就是將金屬制備的生產過程中的主要生產階段以框圖的形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，形成與化工生產緊密聯系的化工工藝試題。中學階段涉及的金屬冶煉主要包括從鋁土礦中冶煉鋁、從海水中提取鎂、從黃銅礦中冶煉銅。

（1）從鋁土……