2018_2019版高中化学专题3从矿物到基础材料第二单元铁、铜的获取及应用第1课时学案苏教版必修1
- 格式:doc
- 大小:409.50 KB
- 文档页数:10
第2课时铁、铜及其化合物的应用[学习目标定位] 1.熟知铁、铜的化学性质,会分析Fe2+、Fe3+之间的相互转化,学会Fe3+的检验方法。
2.了解铁、铜及其化合物的应用。
一、铁、铜单质的性质铁和铜是我们日常生活中经常接触到的金属材料。
根据以前学习过的有关知识,填写下表:铁、铜单质的性质1.铁是比较活泼的金属,铜是不活泼金属,两者均具有还原性,且还原性Fe >Cu 。
2.Fe 、Cu 都有变价,所以反应后的产物与氧化剂的强弱及反应条件有关。
(1)(2)C +1u ――→S Cu ――→Ag +、Fe 3+、HNO 3、浓H 2SO 4C +2u提醒 (1)Fe 和Cl 2反应生成FeCl 3、Fe 和S 反应生成FeS ,反应产物与Fe 和Cl 2(或S)的用量无关。
Cu 和Cl 2反应生成CuCl 2,Cu 和S 反应生成Cu 2S ,反应产物与Cu 和Cl 2(或S)的用量也无关。
(2)Fe 与水蒸气反应:3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Cu 在潮湿空气中形成“铜绿”的反应:2Cu +O 2+CO 2+H 2O===Cu 2(OH)2CO 3。
【例1】 下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( ) A .过量的Fe 与Cl 2反应 B .Fe 与过量稀硫酸反应 C .CuCl 2溶液中加入过量FeD .足量Fe 和Fe 2O 3的混合物溶于盐酸中 答案 A解析 A 项,Cl 2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原;B 项,Fe 与稀硫酸反应只能生成Fe 2+;C 项,在溶液中Fe 3+被Cu 2+氧化为Fe 2+;D 项,首先Fe 与盐酸反应生成FeCl 2、Fe 2O 3与盐酸反应生成FeCl 3,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl 3全部还原为FeCl 2。
二、铁、铜重要化合物的性质及应用1.根据价态铁的氧化物有三种,分别是FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4。
第2课时铁、铜及其化合物的应用[基础巩固]1.下列物质的性质和用途错误的是( )A.氧化铁是一种红棕色粉末,常用于制油漆和涂料B.氧化铝是一种耐火材料,常用于制造耐火坩埚和耐火砖C.氧化铜呈红色,可作为制造陶瓷的红色颜料D.明矾可作净水剂解析:选C。
CuO是黑色的。
2.把铁片放入下列溶液中,铁片溶解,溶液质量增加,但没有气体放出的是( )A.稀硫酸B.CuSO4溶液C.Fe2(SO4)3溶液D.AgNO3溶液解析:选C。
铁与稀硫酸反应有氢气生成,溶液质量增加;铁与CuSO4溶液反应置换出铜,与AgNO3溶液反应置换出银,都使溶液质量减轻;铁溶于Fe2(SO4)3溶液中,溶液质量增重,且无气体放出。
3.制印刷电路时常用FeCl3溶液作“腐蚀液”,该反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2。
向FeCl3溶液中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,下列结果不可能出现的是( )A.烧杯中有铜,无铁B.烧杯中有铁,无铜C.烧杯中铁、铜都有D.烧杯中铁、铜都无解析:选B。
Fe3+首先将Fe氧化,其次再氧化Cu,所以不会出现有铁无铜的现象。
4.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化,当再滴加几滴新制氯水后,混合液变成血红色,则下列结论中错误的是( )A.该溶液中一定含有SCN-B.氧化性:Fe3+>Cl2C.Fe2+与SCN-不能形成血红色物质D.Fe2+被氯水氧化为Fe3+解析:选B。
氯水将Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为血红色,说明①原溶液中含有SCN-,②氧化性:Cl2>Fe3+,③Fe2+与SCN-不能形成血红色物质。
5.下列离子在溶液中能大量共存的是( )A.Fe3+、NH+4、SCN-、Cl-B.Na+、H+、NO-3、SO2-4C.Fe2+、H+、Na+、NO-3D.Fe3+、I-、Cl-、SO2-4解析:选B。
A中Fe3+与SCN-可发生反应,不能大量共存;C中Fe2+在H+、NO-3作用下被氧化生成Fe3+,不能大量共存;D中Fe3+可与I-发生氧化还原反应而不能大量共存。
铁、铜及其化合物的应用1.下列叙述或判断正确的是( )A.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中一定能大量共存的离子:K+、NH+4、I-、SCN-B.Fe3+有强氧化性,因此FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜C.Fe3+具有氧化性,故可以用KSCN溶液鉴别Fe3+D.向淀粉KI溶液中加入FeCl3溶液,溶液变蓝,说明Fe3+能与淀粉发生显色反应解析:选B。
本题考查Fe3+的氧化性及检验原理。
Fe3+与I-发生氧化还原反应,与SCN -发生显色反应,A项错;B项正确;用KSCN溶液可以鉴别Fe3+是因为Fe3+与KSCN溶液反应生成的Fe(SCN)3显血红色,与Fe3+具有氧化性无关,C项错;2Fe3++2I-===I2+2Fe2+,碘单质使淀粉变蓝,D项错。
2.有NaCl、FeCl2、FeCl3、CuCl2、AlCl3五种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是( )A.盐酸B.烧碱溶液C.氯水D.KSCN溶液解析:选B。
将过量NaOH溶液分别加入上述几种溶液,无明显现象的是NaCl溶液;生成白色沉淀且迅速变为灰绿色,最后变为红褐色的是FeCl2溶液;生成红褐色沉淀的是FeCl3溶液;生成蓝色沉淀不溶解的是CuCl2溶液;生成白色沉淀又溶解的是AlCl3溶液。
3.将Na2O2投入到FeCl2溶液中,可以观察到的现象是( )①生成白色沉淀②生成红褐色沉淀③有无色气体产生A.①②B.①③C.②③D.①②③解析:选C。
Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,同时将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与OH-反应生成红褐色沉淀。
4.将Cu片放入0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为( )A.3∶2 B.3∶5C.4∶3 D.3∶4解析:选D 。
由2Fe 3++Cu===2Fe 2++Cu 2+,知n (Cu 2+)=12n (Fe 2+),所以c (Cu 2+)∶c (Fe 3+)=12n (Fe 2+)∶n (Fe 3+)=3∶4。
第2课时铁、铜及其化合物的应用[学习目标定位] 1.熟知铁、铜的化学性质,会分析Fe2+、Fe3+之间的相互转化,学会Fe3+的检验方法。
2.了解铁、铜及其化合物的应用。
一、铁、铜单质的性质铁和铜是我们日常生活中经常接触到的金属材料。
根据以前学习过的有关知识,填写下表:铁、铜单质的性质1.铁是比较活泼的金属,铜是不活泼金属,两者均具有还原性,且还原性Fe >Cu 。
2.Fe 、Cu 都有变价,所以反应后的产物与氧化剂的强弱及反应条件有关。
(1)(2)C +1u ――→S Cu ――→Ag +、Fe 3+、HNO 3、浓H 2SO 4C +2u提醒 (1)Fe 和Cl 2反应生成FeCl 3、Fe 和S 反应生成FeS ,反应产物与Fe 和Cl 2(或S)的用量无关。
Cu 和Cl 2反应生成CuCl 2,Cu 和S 反应生成Cu 2S ,反应产物与Cu 和Cl 2(或S)的用量也无关。
(2)Fe 与水蒸气反应:3Fe +4H 2O(g)=====高温Fe 3O 4+4H 2,Cu 在潮湿空气中形成“铜绿”的反应:2Cu +O 2+CO 2+H 2O===Cu 2(OH)2CO 3。
【例1】 下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( ) A .过量的Fe 与Cl 2反应 B .Fe 与过量稀硫酸反应 C .CuCl 2溶液中加入过量FeD .足量Fe 和Fe 2O 3的混合物溶于盐酸中 答案 A解析 A 项,Cl 2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原;B 项,Fe 与稀硫酸反应只能生成Fe 2+;C 项,在溶液中Fe 3+被Cu 2+氧化为Fe 2+;D 项,首先Fe 与盐酸反应生成FeCl 2、Fe 2O 3与盐酸反应生成FeCl 3,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl 3全部还原为FeCl 2。
二、铁、铜重要化合物的性质及应用1.根据价态铁的氧化物有三种,分别是FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4。
第2课时铁、铜及其化合物的应用1.下列溶液加入适量 KSCN溶液后,变成血红色的是( )A.AlCl3溶液B.FeCl3溶液C.NaCl溶液D.Cu(NO3)2溶液解析:选B。
Fe3+与SCN-生成血红色溶液。
2.A、B、C 3种溶液中各含Fe3+、Cu2+、Ag+中的一种,向A溶液中加适量铁粉,有红色物质析出;再加C溶液,红色物质溶解,但无物质析出,则A、B、C中依次含有( ) A.Ag+、Fe3+、Cu2+B.Fe3+、Cu2+、Ag+C.Cu2+、Ag+、Fe3+D.Cu2+、Fe3+、Ag+解析:选C。
向A溶液中加适量铁粉,有红色物质析出,该红色物质应该为铜,则A溶液中含有Cu2+;再加C溶液铜溶解且无物质析出,说明C溶液中含有Fe3+;则B溶液中含有Ag+。
3.将Na2O2投入到FeCl2溶液中,可以观察到的现象是( )①生成白色沉淀②生成红褐色沉淀③有无色气体产生A.①②B.①③C.②③ D.①②③解析:选C。
Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,同时将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与OH-反应生成红褐色沉淀。
4.制取Fe(OH)2并使之能久存,可采取的操作有:①加入一些植物油;②溶解硫酸亚铁配成溶液;③把蒸馏水加热煮沸并密封冷却;④加入少量铁屑;⑤加入少量四氯化碳;⑥向硫酸亚铁溶液中滴入足量氨水;⑦把盛有氨水的滴管伸入硫酸亚铁溶液中后再挤出氨水。
其中必须进行的操作及正确顺序是( )A.③②⑤⑥④B.③②④①⑦C.③②④⑤⑦D.②④①⑦⑤解析:选B。
要制得Fe(OH)2,应使反应体系处于还原性介质中,故应先把蒸馏水加热煮沸并密封冷却,以赶走水中溶解的氧气;配制的硫酸亚铁溶液中需加入铁粉作还原剂,防止硫酸亚铁被氧化;为防止氧气的溶解,可在水面上加比水轻的植物油;把盛有氨水的滴管伸入硫酸亚铁溶液中再挤出氨水即可制得。
5.已知A为常见的金属单质,根据如图所示的关系,回答下列问题。
(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式:A为__________,B为________,C为________,D为________,E为________,F为________。
第二单元铁、铜的获取及应用第1课时从自然界获取铁和铜1.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。
孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,其冶炼方法是( )A.焦炭还原法B.湿法炼铜C.铝热还原法D.电解冶炼法解析:孔雀石受热发生分解反应生成了氧化铜、CO2和H2O,生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原而生成了铜。
答案:A2.铜在自然界存在于多种矿石中。
下列矿石的主要成分中,铜元素的质量分数最高的是( )A.黄铜矿CuFeS2B.斑铜矿Cu5FeS4C.辉铜矿Cu2SD.孔雀石CuCO3·Cu(OH)2答案:C3.某磁铁矿石200 t,经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( )A.50%B.60%C.65%D.70%解析:依据含有铁元素86.9 t可计算含有Fe3O4 120.0 t,则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
答案:B4.联合国卫生组织经过考察和研究,认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具,并向全世界推广。
其主要原因是( )A.价格便宜,不易生锈B.铁锅含有碳元素C.烹调的食物中留有人体需要的铁元素D.传热慢,保温性能好答案:C5.中国现在已经有足够的钢铁产量,能够满足自身基础设施发展的需求。
下列关于铁矿石的说法不正确的是( )A.铁矿石还原成铁的化学方程式:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2B.自然界中存在少量的游离态的铁C.钢铁是纯净的铁,不含任何杂质D.磁铁矿的主要成分是Fe3O4解析:铁在自然界中以游离态的形式存在于陨铁中。
钢铁是含碳量为0.03%~2%的铁合金。
答案:C6.下列说法中正确的是( )A.高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是焦炭B.炼铁时,加入石灰石的作用是促进氧化铁的还原C.用于电气工业的铜是由黄铜矿冶炼后再经电解精炼而得到的D.工业上用氢气或一氧化碳还原氧化铜而获取铜解析:高炉炼铁生产中用于还原氧化铁的还原剂是焦炭与氧气反应生成的一氧化碳;石灰石的作用是除去铁矿石中的二氧化硅;电气工业用的铜的纯度很高,工业上由黄铜矿冶炼得到粗铜,再经电解精炼可使纯度达到电气工业上的要求。
专题3从矿物到基础材料——第二单元铁铜的获取及应用3 1.金属的腐蚀是指,发生化学反应被侵蚀损耗的过程,在金属腐蚀的过程中金属电子而被。
金属的腐蚀有和两大类。
金属腐蚀的实质是。
2.金属跟周围的物质接触而引起的腐蚀叫。
如、。
3.钢铁不是纯净的铁。
通常含有少量的等杂质。
在的空气中,钢铁的表面形成了一层溶液的薄膜,金属接触电解质溶液后,较活泼的铁而被氧化成,溶液中的则在碳上被还原成。
Fe2+ (或Fe(OH)2)被空气氧化成(或),随着溶液pH 值的增大,溶液中的与结合生成,最后生成。
把上述情况下钢铁发生的腐蚀称为。
整个过程中的化学方程式为:。
4.钢铁的防护主要有三种方法:、和。
在钢铁表面镶嵌比铁的金属如锌,也能起到防止钢铁腐蚀的作用。
其原理是利用锌的性比铁强,更失去电子而被腐蚀,从而使钢铁得到保护。
一.选择题1.下列现象与电化学腐蚀无关的是()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C.铁制器件配有铜制配件,在接触处容易生锈D. 银制奖牌(纯银制成)久置后表面变暗2.下列方法不能用于进行金属防腐处理的是()A.油漆 B.铝热反应C。
电镀D。
制成合金3.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下,被腐蚀速度最慢的是()A在含铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿疏松透气的土壤中C在干燥致密不透气的土壤中D在含有碳粒较多,潮湿透气的土壤中4.下列事实不能用电化学腐蚀知识解释的是()A轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌快B铝片不用特殊方法保存C纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸铜溶液后反应速率加快D 镀锌铁比镀锡铁更耐用5.为了保护地下钢管不受腐蚀可采用的方法是 ( )A 将它与直流电源负极相连B 将它与直流电源正极相连C 将它与铜板相连D 将它与锌板相连6.电子工业中常用FeCl 3溶液腐蚀印刷电路板,欲从腐蚀后的废液中回收Cu 及制取纯净的FeCl 3溶液,需要下列试剂:①蒸馏水、②铁粉、③浓H 2SO 4、④浓盐酸、⑤烧碱、⑥浓氨水、⑦Cl 2中的 ( )A .①②④⑦B .①③④⑥C .②④⑥⑦D .①④⑥⑦ 7.根据Fe +Cu 2+=Fe 2++Cu 、2FeCl 3+Cu =2FeCl 2+CuCl 2两个反应,判断Fe 3+、Fe 2+、Cu 2+的氧化性顺序为( ) A .Cu 2+>Fe 2+>Fe 3+ B .Fe 3+>Fe 2+>Cu 2+C .Fe 3+>Cu 2+>Fe 2+D .Fe 2+>Fe 3+>Cu 2+8.在高温下,用一氧化碳还原m g 氧化铁,得到n g 铁,已知氧的相对原子量为16,则铁的相对原子量为 ( ) A .n 3)n m (2- B .n 8n m - C .)n m (24n - D .n m n 24-9.将1.12克铁粉加入2摩/升氯化铁溶液25毫升中,充分的反应后,其结果是( )A . 铁有剩余B .往溶液中滴入无色KSCN 溶液,显红色C .Fe 2+与Fe 3+物质的量之比为6 :1D .氧化产物与还原产物的物质的量之比为2 :510.有一铁的氧化物样品,用5 mol ·L -1盐酸140 mL 恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标况下0.56 L 氯气,亚铁离子全部变成Fe 3+,则该氧化物可能的化学式为( )A .Fe 2O 3B .Fe 3O 4C .Fe 4O 6D .Fe 5O 7二.填空题11.如图所示,大试管中是螺旋状的光亮的铁丝,把试管倒插在水中,放置 约一周时间,观察到铁丝表面有 生成,试管内水面将 ,产生以上现象的原因是 。
第1课时 从自然界中获取铁和铜[学习目标定位] 1.熟知铁、铜的冶炼原理和方法,会写有关的化学方程式。
2.初步了解金属冶炼的一般方法和原理。
一、铁、铜的存在形式1.铁和铜在自然界中主要以化合态的形式存在。
(1)常见的铁矿有磁铁矿(主要成分为Fe 3O 4)、赤铁矿(主要成分为Fe 2O 3)、黄铁矿(主要成分为FeS 2)、菱铁矿(主要成分为FeCO 3)等。
(2)常见的铜矿有孔雀石[主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2]、黄铜矿(主要成分为CuFeS 2)等。
2.人们最早利用的单质铁和单质铜均直接来自于自然界。
所不同的是铁单质只存在于从天而降的陨铁中,所以古代人称铁为“天石”,而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。
1.铁、铜元素在自然界中的存在形式既有游离态也有化合态。
2.铁在地壳中的含量仅次于氧、硅、铝,居第四位。
【例1】 铜在自然界存在于多种矿石中。
下列矿石的主要成分中铜元素的质量分数最高的是( )A .黄铜矿 CuFeS 2B .斑铜矿 Cu 5FeS 4C .辉铜矿 Cu 2SD .孔雀石 CuCO 3·Cu(OH)2答案 C解析 设均含有2个Cu 原子,比较“Fe 2S 4”“Fe 25S 85”“S”“H 2CO 5”的式量可知,Cu 2S 中铜的质量分数最高,CuFeS 2中的Cu 的质量分数最低。
二、铁、铜的冶炼1.铁的冶炼(1)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。
(2)设备:炼铁高炉。
(3)反应原理:用还原剂将铁从其化合物中还原出来。
(4)工艺流程:从高炉下方鼓入空气与焦炭反应产生CO 2并放出大量的热量;CO 2再与灼热的焦炭反应,生成CO ;CO 在高温下将氧化铁还原为金属铁。
(5)铁矿石中含有二氧化硅需除去:石灰石在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙与铁矿石中的二氧化硅等反应生成炉渣,炉渣的密度比铁水小,故浮在铁水上面,从而分离得到铁水。
(6)用这种方法炼出来的铁是含碳2%~4.5%的生铁。
将生铁进一步炼制,就可以得到用途更广泛的钢(含碳0.03%~2%)。
2.铜的制备与精炼 工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(主要成分是CuFeS 2)的方法获得铜。
用这种方法冶炼得到的铜,含铜量为99.5%~99.7%,还含有Ag 、Au 、Zn 、Fe 等杂质。
要达到电气工业生产用铜的要求,这种由黄铜矿高温冶炼得到的铜还必须经过电解精炼,其得到的铜,含铜量高达99.95%~99.98%。
1.炼铁的主要化学反应(1)还原剂的形成:C +O 2=====点燃CO 2,C +CO 2=====高温2CO 。
(2)铁的还原:Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe +3CO 2。
(3)炉渣的形成:CaCO 3=====高温CaO +CO 2↑,CaO +SiO 2=====高温CaSiO 3。
2.金属冶炼的一般方法(1)电解法:适合冶炼金属活动性较强的金属(一般为金属活动性顺序表中铝及铝前面的金属)。
例如:MgCl 2(熔融)=====通电Mg +Cl 2↑,2NaCl(熔融)=====通电2Na +Cl 2↑,2Al 2O 3(熔融)=====通电4Al +3O 2↑。
(2)高温还原法:用还原剂(CO 、C 、H 2、Al 等)还原金属氧化物,适合冶炼金属活动性顺序表中Zn 到Cu 之间的大多数金属。
例如:2Al +Cr 2O 3=====高温2Cr +Al 2O 3。
(3)热分解法:适合冶炼金属活动性较差的金属。
例如:2Ag 2O=====△4Ag +O 2↑,2HgO=====△2Hg +O 2↑。
提醒 (1)在工业上还有一种冶炼方法叫做湿法冶金,即利用活泼金属把不活泼金属从它的盐溶液中置换出来。
例如:CuSO 4+Fe===Cu +FeSO 4。
(2)金属的冶炼方法与金属活动性的关系【例2】 高炉炼铁生产中下列说法正确的是( )A .还原氧化铁的还原剂是焦炭B .采用富氧空气可以得到纯铁C .加石灰石的目的主要是为了除去过量碳D .用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿答案 D解析 A 项中,焦炭发生的反应:C +O 2=====点燃CO 2、CO 2+C=====高温2CO ,其中CO 将铁矿石中的铁还原成铁单质,A 项错误;高炉炼铁得到的只是含碳量为2%~4.5%的生铁,不会得到纯铁,B 项错误;加入石灰石的目的是它在高温下分解成生石灰,继而再与SiO 2反应生成CaSiO 3炉渣,除去杂质SiO 2,故C 项错误。
易错提醒高炉炼铁时,虽然加入的是焦炭,实际上的还原剂是CO 。
【例3】 火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为2CuFeS 2+O 2===Cu 2S +2FeS +SO 2,下列说法正确的是( )A .SO 2是氧化产物B .CuFeS 2仅作还原剂,硫元素被氧化C .每生成1 mol Cu 2S ,有4 mol 硫被氧化D .每转移1.2 mol 电子,有0.2 mol 硫被氧化答案 D解析 由反应方程式知,CuFeS 2中Cu 化合价降低被还原为Cu 2S ,CuFeS 2中14的S 化合价升高,被氧化为SO 2;O 2在反应后化合价降低,被还原为SO 2,因此可知SO 2既是氧化产物又是还原产物,A 项错误;CuFeS 2既是氧化剂又是还原剂,B 项错误;每生成1 mol Cu 2S ,有1 mol S 被氧化,C 项错误;利用反应知转移6 mol e -,有1 mol S 被氧化,D 项正确。
1.下列物质中含铜元素的是( )A .天石B .孔雀石C .赤铁矿D .石灰石答案 B解析 孔雀石的主要成分为CuCO 3·Cu(OH)2。
2.下列关于金属冶炼的说法正确的是( )A .金属冶炼的本质是将化合态金属还原为游离态,冶炼方法由金属的活动性决定B .Cu 的湿法冶炼是将金属钠投入到CuSO 4溶液中,从而置换出铜C .Fe 通常采用热还原法冶炼,加入石灰石的目的是除去过量的碳D .由于Al 的活动性强,故工业上采用电解熔融氯化铝的方法生产铝答案 A解析 A 项,关于金属冶炼的本质和方法的叙述是正确的;B 项,湿法炼铜是用铁置换出铜;C 项,炼铁中加入石灰石是为了除去二氧化硅杂质;D 项,工业上用电解熔融氧化铝的方法生产铝。
3.下列有关金属的工业制法中正确的是( )A .制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl 溶液B .制铝:从铝土矿中获得氧化铝,再得到氯化铝固体,电解熔融的氯化铝得到铝C .制镁:用海水为原料,经一系列过程制得氧化镁固体,H 2还原得镁D .制铁:以铁矿石为原料,CO 还原得铁答案 D解析 分别电解熔融的NaCl 、MgCl 2、Al 2O 3(和冰晶石)来制取Na 、Mg 、Al ,A 、B 、C 三项均错。
4.冶炼金属一般有下列四种方法:①焦炭法;②水煤气法(或H 2或CO);③活泼金属置换法;④电解法。
四种方法在工业上均有应用。
古代有(Ⅰ)火烧孔雀石炼铜,(Ⅱ)湿法炼铜,现代有(Ⅲ)铝热法炼铬,(Ⅳ)从光卤石中炼镁,对它们的冶炼方法的分析不正确的是( )A .(Ⅰ)用①B .(Ⅱ)用②C .(Ⅲ)用③D .(Ⅳ)用④答案 B解析 由于金属的化学活动性不同,金属离子得到电子还原成金属原子的能力也就不同,因此必须采用不同的冶炼方法。
(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)发生的反应分别是(Ⅰ)Cu 2(OH)2CO 3=====高温2CuO +CO 2↑+H 2OC +2CuO=====△2Cu +CO 2↑,适用于①。
(Ⅱ)Fe+CuSO 4===FeSO 4+Cu ,适用于③。
(Ⅲ)2Al+Cr 2O 3=====高温Al 2O 3+2Cr ,适用于③。
(Ⅳ)先从光卤石中提取MgCl 2,再电解熔融MgCl 2,MgCl 2=====通电Mg +Cl 2↑,适用于④。
[对点训练]题组一金属的冶炼原理及方法1.从石器、青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
如图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限,之所以有先后主要取决于( )A.金属的导电性强弱B.金属在地壳中的含量多少C.金属的化合价高低D.金属的活动性强弱答案 D解析由于人类掌握科学知识的局限性,越活泼的金属越难以冶炼,故发现年代越晚。
2.工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰,通常采用的方法是( ) A.碳还原法B.铝热法还原C.直接加热法D.盐的水溶液与活泼金属置换法答案 B解析钒、铬、锰等难熔的金属通常采用铝热反应进行冶炼。
3.生物炼铜是利用某些具有特殊本领的微生物帮助我们从矿石中提取铜,这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的CuS转化为可溶性的铜的化合物,这种可溶性的铜化合物是( )A.碳酸铜B.硝酸铜C.硫酸铜D.氢氧化铜答案 C解析此题考查了正在迅速发展的生物炼铜技术。
生物炼铜是一项成本低、污染小、反应简单、前景广阔的新兴炼铜技术,其利用“吃岩石的细菌”将不溶性的硫化铜转化为可溶性硫酸铜,而使铜的冶炼变得简单。
4.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。
孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2,这种冶炼铜的方法是( )A.焦炭还原法B.湿法炼铜C.铝热还原法D.电解冶炼法答案 A解析 CuCO 3·Cu(OH)2=====△2CuO +CO 2↑+H 2O ,生成的CuO 被焦炭还原生成Cu 。
题组二 铁、铜的冶炼5.下列情况下能通过置换反应得到铁的是( )A .铜与氯化亚铁溶液常温下混合B .一氧化碳通过灼热的三氧化二铁C .氢气通入硫酸亚铁溶液D .铝和四氧化三铁混合加热到高温答案 D6.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO 反应制单质铜,有人设计了以下两种方案:①Fe――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu ②CuO――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu若按实验原理进行操作,则两者制得单质铜的量( )A .一样多B .①多C .②多D .无法判断答案 C解析 方案①中,用H 2还原CuO 时,加热前要先通H 2,以排除装置中的空气,以防加热时爆炸,实验结束后需继续通一会儿H 2,直到冷却为止,以防止Cu 重新被空气中的O 2氧化,因此,要制得1 mol Cu 需要的H 2多于1 mol ,即需要的Fe 多于1 mol 。
故等量的Fe 按方案②制得Cu 的量多。
7.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法不正确的是( )A .电解熔融氯化钠制取金属钠的反应中,钠离子被还原,氯离子被氧化B .湿法炼铜和火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应C .用磁铁矿炼铁的反应中,1 mol Fe 3O 4被CO 还原成Fe ,转移9 mol 电子D .铝热法还原铁的反应中,放出的热量能使铁熔化答案 C解析 用磁铁矿炼铁的化学方程式为Fe 3O 4+4CO=====高温3Fe +4CO 2,当1 mol Fe 3O 4被还原时,转移8 mol 电子。