Ⅰ 工業上是怎樣製取鈉、鎂等金屬元素的
1,工業上用電解法製取鈉
當前工業上普遍採用氯化鈉-氯化鈣熔鹽電解法制金屬鈉。
當斯法
在食鹽(即氯化鈉)融熔液中加入氯化鈣,油浴加熱並電解,溫度為500℃,電壓6V,通過電解在陰極生成金屬鈉,在陽極生成氯氣。然後經過提純成型,用液體石蠟進行包裝。
化學方程式:
鈉是一種金屬元素,在周期表中位於第3周期、第IA族,是鹼金屬元素的代表,質地柔軟,能與水反應生成氫氧化鈉,放出氫氣,化學性質較活潑。鈉元素以鹽的形式廣泛的分布於陸地和海洋中,鈉也是人體肌肉組織和神經組織中的重要成分之一。
2,工業上用電解法製取鎂
礦石提取
工業上利用電解熔融氯化鎂或在電爐中用硅鐵等使其還原而製得金屬鎂,前者叫做熔鹽電解法,後者叫做硅熱還原法。
熔鹽電解法
熔融電解: MgCl₂(l)= Mg(s)+Cl₂(g)↑
英國戴維於1808年用鉀還原氧化鎂製得金屬鎂。它是一種銀白色的輕質鹼土金屬,化學性質活潑,能與酸反應生成氫氣,具有一定的延展性和熱消散性。鎂元素在自然界廣泛分布,是人體的必需元素之一。
3,工業上用電解法製取鋁
鋁以化合態的形式存在於各種岩石或礦石里,如長石、雲母、高嶺石、鋁土礦、明礬時,等等。由鋁的氧化物與冰晶石(Na3AlF6)共熔電解可製得鋁,其主要反應過程如下:
從鋁土礦中提取鋁反應過程
溶解:將鋁土礦溶於NaOH(aq)Al₂O₃+ 2NaOH ==== 2NaAlO₂(偏鋁酸鈉)+ H₂O
過濾:除去殘渣氧化亞鐵(FeO)、硅鋁酸鈉等
酸化:向濾液中通入過量CO₂ .NaAlO₂+ CO₂+ 2H₂O ==== Al(OH)₃↓+ NaHCO₃
過濾、灼燒 Al(OH)₃ 2Al(OH)₃==高溫== Al₂O₃+ 3H₂O
電解:2Al₂O₃(l)==通電== 4Al + 3O₂↑
銀白色輕金屬。有延展性。商品常製成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁粉和鋁箔在空氣中加熱能猛烈燃燒,並發出眩目的白色火焰。易溶於稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,難溶於水。相對密度2.70。熔點660℃。沸點2327℃。鋁元素在地殼中的含量僅次於氧和硅,居第三位,是地殼中含量最豐富的金屬元素。航空、建築、汽車三大重要工業的發展,要求材料特性具有鋁及其合金的獨特性質,這就大大有利於這種新金屬鋁的生產和應用。 應用極為廣泛。