最新第五章 金属通论 §4-1 金属的分类教学讲义PPT.ppt

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1、第五章金属通论§4-1金属的分类1.轻有色金属：<4.5gcm-3Na,K,Mg,Ca,Sr,Ba,Al;存在形式：轻金属主要以氯化物，碳酸盐，磷酸盐，硅酸盐等盐类的形式存在。2.重有色金属：>4.5gcm-3Co,Ni,Cu,Zn,Cd,Hg,Sn,Pb,Sb,Bi;存在形式：重有色金属主要以氧化物，硫化物，碳酸盐形式存在。3.贵金属：:10.4~22.4gcm-3,熔点高，化学性质稳定：Au,Ag,铂系元素4.稀有金属：Li,Be,Rb,Cs,Ti,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W,Re,Ga,In,Tl,Ge,Ln,Ac.5.稀土金属(RE)：Sc,Y,L

2、n.§9-3金属的提炼流程：选矿冶炼精炼1.选矿：手选，水选，磁选，浮选法。2.金属热还原过程的热力学（1）自由能图根据rG=rH-TrS得到自由能图（Ellingham)mM+O2（g)=(m/2)Mn+2OnrG例如：（4/3）Al+O2(g)=(2/3)Al2O3rG假设rH不随温度变化，只要不发生相变，-rS也不随温度变化。rG~T呈直线关系（2）自由能图的应用(a)比较金属氧化物的稳定性.(b)比较金属在不同温度的稳定性(c)从热力学角度选择金属热还原的还原剂例：(4/3)Al+O2=(2/3)Al2O3rG=-1054

3、kJmol-1-)：(4/3)Cr+O2=(2/3)Cr2O3rG=-712kJmol-1(4/3)Al+(2/3)Cr2O3=(4/3)Cr+(2/3)Al2O3rG=-342kJ/mol3.金属的提炼：（1）热分解法冶炼在金属活动顺序中位于氢后面的金属氧化物，例如：2Ag2O4Ag+O2(2)热还原法：碳是万能的还原剂。（a）用焦碳做还原剂（火法冶金）MgO+CMg+CO(b)用比较活泼的金属还原（Al,Ca,Mg,Na):Cr2O3+2Al2Cr(l)+Al2O3TiCl4+2Mg(4Na)Ti+2MgCl2(4NaCl)2RbCl2+Ca=CaCl2

4、+2Rb易于分离（4）用氢气作还原剂WO3+3H2W+3H2OMgO,Al2O3,ZrO2,TiO2基本不能被氢还原。选择还原剂的原则：热力学，动力学，分离，成本。(5)电解法铝前面的活泼金属熔融盐电解2NaCl2Na+Cl2铝后面的金属盐溶液电解Zn2++2e-Zn4.金属的精炼（1）气相精炼法Ni+4CONi(CO)4(g)Ni(CO)4(l)Ni(CO)4(l)Ni(CO)4(l)Ni+4CO，（2）电解精炼：Au,Ag,Cu,Sn,Pb,Zn（3）区域熔炼5合金低共熔混合物：焊锡，Sn:63%;Pb:37%金属固溶体:置换固溶体，缺位固溶体，间隙固溶体。金属

5、化合物：习题19-3例题：运用p.664,图16-3（1）预测HgO在什么温度下分解为组成它的金属元素？（2）估计MgO用碳还原的温度（3）对哪些金属氧化物可用碳，铝，镁作还原剂？答：（1）~500K（2）〉2073K;（3）高温时几乎所有的氧化物都可以用碳作还原剂。可用铝作还原剂的有TiO2,MnO,Cr2O3,NiO,Cu2O。Al2O3可用Mg作还原剂。4.现有一瓶无色透明晶体（A），某学生做了如下实验：（1）晶体（A）溶于蒸馏水中，立即生成白色沉淀。若使用6molL-1盐酸溶解后再稀释,得澄清液（B）。（2）将（B）液滴入氯化高汞溶液，析出白色沉淀（C），令

6、（B）过量时，沉淀由灰转为黑色（D）；（3）取少量晶体（A）用稀硝酸溶解后再稀释，所得之澄清液与硝酸银溶液反应，产生白色沉淀（E）；（4）（E）溶于硫代硫酸钠溶液，为无色透明溶液（F），稀释（F），产生白色沉淀（G），放置后沉淀颜色由白→棕→黑（H）；请通过分析指出晶体（A）以及（B），（C），（D），（E），（F），（G）和（H）各为何物质？并写出每一步反应的方程式。（20分）5.有肉色溶液A，当与NaOH溶液反应生成肉色不溶于水的沉淀B，在空气中慢慢变成棕色沉淀C。C不溶于碱，当它与浓盐酸反应生成黄绿色气体D,D能使淀粉-碘化钾试纸变蓝。将C与KClO3和碱共熔

7、得绿色化合物E。将D氧化E又得红色物质F，将F溶液与H2O2溶液反应又会放出氧气。问A,B,C,D,E,F各为什么物质？写出化学式和中文名称，并写出有关反应方程式。小结：碱金属，碱土金属单质的化学性质（在空气中燃烧，与水反应，与酸、碱反应），氧化物，过氧化物，超氧化物，MgCl2的强水解性，焰色反应，对角线规则（结合性质），制备Al,Sn,Pb;单质的化学性质，氧化物和氢氧化物或含氧酸（两性，氧化，还原性），pH~S图，卤化物，桥键，水解性，难溶盐，络合物。第七章：提取银，提取金，单质的.化学性质（空气，酸，碱），Cu(I)与Cu(II)的转化，铜的主要化合物，