工業上金屬單質的製取分別用什麼

㈠ 工業上冶煉各種金屬都用什麼方法

根據金屬的活動性順序不同，工業上製取的方法也是各不相同。

（一）製取非常活潑的金屬，如金屬鉀，鈣，鈉，鎂，鋁等，由於它們金屬性還原性都太強，一般化學試劑很難把它們還原出來，工業上一般採用電解金屬形成的鹽或氧化物 氯化鉀，氯化鈣，氯化鈉，氯化鎂，氧化鋁的熔融物（不能有水，否則製取的金屬太活潑，會與水反應），得到金屬鉀，鈣，鈉，鎂，鋁。因為電解質除了在水溶液中可以形成自由正，負離子，在熔融時也能形成可以自由移動的正，負離子，也就是說，這五種熔融的鹽中分別含有K+,Ca2+,Na+，Mg2+,Al3+和 Cl-，O2- 。電解熔融鹽或氧化物和電解鹽溶液類似，拿電解氯化鈉熔融物作解說，根據電解的原則，負極有大量的電子吸引正離子Na+過去得電子變成金屬鈉單質。（2NaCl(熔融) =電解= 2Na↓ + Cl2↑），不過電解的成本很高。
但是，金屬鉀的金屬性和還原性極強，電解其熔融鹽需要耗去大量的電，比上述幾種金屬電解耗去的電多很多，生產成本相當高，所以工業上一般不採用電解法製取金屬鉀，由於金屬鈉的沸點比鉀的沸點高，利用高沸點金屬製取低沸點金屬，用熔融的金屬鈉和熔融的氯化鉀置換出金屬鉀，由於溫度過高，達到鉀的沸點，金屬鉀以蒸氣的形式出來。注意金屬鉀的金屬性比鈉強，反應是可逆的，要把置換出的鉀蒸氣立即導出反應容器，減小容器中鉀蒸氣的含量，使反應向正方向進行。
（1）金屬鉀
Na（熔融） + KCl（熔融） =可逆= NaCl + K（蒸氣）
（2）金屬鈣
CaCl2（熔融）=電解= Ca + Cl2↑
（3）金屬鈉
2NaCl（熔融） =電解= 2Na↓ + Cl2↑
（4）金屬鎂
MgCl2（熔融）=電解= Mg + Cl2↑
（5）金屬鋁
2Al2O3（熔融）=電解= 4Al + 3O2↑

（二）製取活潑性一般的金屬，如金屬鋅，鐵，銅等。工業上一般採用還原劑把金屬從它的氧化物或鹽溶液中還原出來，拿鐵來解說，如果是鐵的氧化物，則常用金屬鋁單質或者一氧化碳，氫氣等還原劑把鐵還原出。（Fe2O3 + 3CO =高溫= 2Fe + 3CO2)。如果是鐵的鹽溶液，則用比鐵還原性強的金屬如鋁（Al + FeCl3 = Fe + AlCl3)
（1）金屬鋅
火法冶鋅：ZnO + CO =高溫= Zn + CO2
濕法冶鋅：Mg + ZnSO4 = MgSO4 + Zn
（2）金屬鐵
火法冶鐵：Fe2o3 + 3CO =高溫= 2Fe + 3CO2 或者 Al + Fe2O3 =高溫= Fe + Al2O3
濕法冶鐵：Al + FeCl3 = Fe + AlCl3
（3）金屬銅，
火法冶銅：CuO + H2 =△= Cu + H2O
濕法冶銅：Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

（三）製取不活潑的金屬，如金屬汞，銀等。工業上一般加熱金屬氧化物使其分解成金屬單質和氧氣。拿金屬汞解說，在加熱的條件下使氧化汞分解
（1）金屬汞
2HgO =△= 2Hg + O2↑
（2）金屬銀
Ag2O =△= 2Ag + O2↑

綜上所述，工業上製取非常活潑的金屬，一般採用電解金屬鹽或金屬氧化物的熔融物（製取金屬鉀用比鉀沸點高的金屬鈉的熔融物從熔融的氯化鉀中置換出來）。製取活潑性一般的金屬一般採用還原劑把金屬從它的氧化物或鹽溶液中還原出來。製取不活潑的金屬，一般採用直接加熱金屬氧化物使其分解成金屬單質得到。

電解法耗能最多，不經濟；熱還原法其次；熱分解法需要的溫度比較低，耗能最小，能用熱分解冶煉出的金屬就盡量用此法。就是說基本上所有的金屬都能通過電解法制的，但浪費了電能，不經濟，所以工業上冶煉金屬的原則是盡量用耗能最小的，最經濟的方法。

㈡ 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。

㈢ 金屬冶煉具體會用到什麼方法

金屬冶煉方法多樣，常見的有以下幾種。

熱分解法，適用於一些不活潑金屬，像汞、銀等。例如氧化汞加熱分解，2HgO = 2Hg + O₂↑，在加熱條件下氧化汞分解得到汞單質。

熱還原法，多數金屬採用此方法冶煉。常用的還原劑有焦炭、一氧化碳、氫氣等。以煉鐵為例，用一氧化碳還原氧化鐵，Fe₂O₃ + 3CO = 2Fe + 3CO₂ 。氫氣可用於冶煉高純度金屬，如WO₃ + 3H₂ = W + 3H₂O 。

電解法，適合冶煉活潑金屬，如鈉、鎂、鋁等。電解熔融氯化鈉製取鈉，2NaCl(熔融)= 2Na + Cl₂↑ ；電解熔融氯化鎂得到鎂，MgCl₂(熔融)= Mg + Cl₂↑ ；工業上通過電解熔融氧化鋁製取鋁，2Al₂O₃(熔融)= 4Al + 3O₂↑（助熔劑為冰晶石） 。

濕法冶金，利用在溶液中發生的化學反應來提取金屬。比如用鐵從硫酸銅溶液中置換出銅，Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu 。

㈣ 怎麼製取金屬鋁單質的鋁

工業上製取金屬鋁單質的主要方法是通過電解熔融的氧化鋁來實現。具體過程如下：

1. 原料准備：

   • 從鋁土礦等礦石中提取出含有鋁的化合物，如氧化鋁。

2. 溶解：

   • 將鋁土礦溶於氫氧化鈉溶液中，使氧化鋁轉化為可溶性的偏鋁酸鈉。

3. 過濾：

   • 通過過濾操作，去除溶液中的不溶性雜質，如氧化鐵、硅鋁酸鈉等。

4. 酸化：

   • 向過濾後的濾液中通入過量的二氧化碳，使偏鋁酸鈉轉化為氫氧化鋁沉澱。

5. 過濾灼燒：

   • 將氫氧化鋁沉澱過濾出來，並進行灼燒處理，使其轉化為氧化鋁。
   • 為了降低氧化鋁的熔融溫度，在灼燒後的氧化鋁中添加適量的冰晶石。

6. 電解：

   • 將添加了冰晶石的氧化鋁熔融，並進行電解。
   • 在電解過程中，鋁離子在陰極得到電子被還原成金屬鋁，而氧離子在陽極失去電子被氧化成氧氣。
   • 需要注意的是，不選擇電解熔融的三氯化鋁來煉鋁，因為三氯化鋁是共價化合物，其熔融態不導電。

通過以上步驟，可以工業上製取金屬鋁單質。

㈤ 工業上如何製取鎂單質

工業上製取鎂單子步驟如下：
1、將海水倒入沉澱槽中，加入過量的氫氧化鈣與氯化鎂發生化學反應，生成氫氧化鎂沉澱和氯化鈣；
2、將溶液蒸發，再加入過量的鹽酸溶液，得到氯化鎂和水；
3、將溶液蒸發，將氯化鎂在熔融狀態下電解，得到氯氣與金屬鎂。