问答题 根据Ellirtgham图说明下列氧化物的热还原法,选用什么还原剂合适:
   Cr2O3,  HgO,  TiO2,  Fe3O4,  ZnO,  CaO,  Cu2O
【正确答案】由Ellingham图可见,Cr2O3的自由能线始终位于Al2O3自由能线的上方,因此用热还原法由Cr2O3制Cr,Al为合适的还原剂。同理,原则上Mg,Ca也可作为还原剂。虽然高温下CO的自由能线也位于Cr2O3自由能线的下方,但是由于生成碳化物,不能使用碳为还原剂。
   高温下HgO的自由能线位于正值区域,表明HgO的分解是自发过程,因此不用还原剂,HgO热分解可制取Hg。
   TiO2:同Cr2O3的分析,Al是合适的还原剂。在相对较低的温度区间,Mg,Ca也是适宜的还原剂。在高温区,Mg,Ca的自由能线上升,与TiO2的自由能线间隔减小,因此反应的趋势减弱。
   Fe3O4:在高温下Fe3O4的自由能线与CO的自由能线相交,因此C为合适的还原剂。
   ZnO:C为还原剂。
   CaO:自由能线位于图的下方,表明CaO的热稳定性很高,不适宜用热还原法制金属钙。通常用电解法制取钙。
   Cu2O:C为还原剂。
【答案解析】