1、第一課從大自然中獲得鐵和銅學習目標位置 1。熟悉鐵、銅的熔煉原理和方法，將使用相關(guān)化學方程式。對金屬冶煉的一般方法和原理的初步認識。一、鐵、銅的存在形式1.鐵和銅在自然界中主要以化合的形式存在。(1)常見的鐵礦包括磁鐵礦(主要成分為Fe3O4)、赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)、黃鐵礦(主要成分為FeS2)、菱鐵礦(主要成分為FeCO3)等。(2)常見的銅礦是孔雀石主要成分是CuCO3Cu(OH)2、黃銅礦(主要成分是CuFeS2)等。(。2.人們最先使用的單質(zhì)鐵和單質(zhì)銅都直接來自自然界。不同之處在于鐵的硬度僅存在于從天而降的隕石中，因此古代稱鐵為“天石”，銅來自地球上自然存在的少量單一性銅。1

2、.自然界中鐵、銅的存在形態(tài)既有自由狀態(tài)，又有和諧狀態(tài)。2.地殼內(nèi)鐵的含量僅次于氧硅鋁，排在第四位。1.銅存在于自然界的多種礦石中。以下礦石的主要成分中銅元素質(zhì)量分數(shù)最高的是A.chalcopyrite CuFeS2B.半球里礦Cu5FeS4C.惠東礦Cu2SD.孔雀石CuCO3Cu(OH)2答案c分析設定包括兩個Cu原子，如果比較“FE2S4”、“FES”、“S”、“H2CO5”的糧食，就會發(fā)現(xiàn)Cu2S中銅的質(zhì)量分數(shù)最高，CuFeS2中Cu的質(zhì)量分數(shù)最低。二、鐵、銅冶煉1.鐵冶煉(1)原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等。(2)設備：煉鐵高爐。(3)反應原理：用還原劑還原該化合物中的鐵。(4)工

3、藝：在高爐下膨脹空氣和焦炭反應，產(chǎn)生CO2，釋放大量熱量。二氧化碳與熱焦炭反應，產(chǎn)生二氧化碳。CO在高溫下將氧化鐵還原為金屬鐵。(5)鐵礦石中含有二氧化硅。石灰石在高溫下分解，產(chǎn)生氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與鐵礦石的二氧化硅等反應，產(chǎn)生爐渣，爐渣的密度小于鐵水，因此懸浮在鐵水上分離鐵水。(6)用這種方法精制的鐵是含有2 4.5%碳的生鐵。進一步精煉生鐵，可以得到更廣泛使用的鋼(碳0.03% 2%)。銅的制備和純化在工業(yè)中，主要是通過高溫冶煉黃銅光(主要成分是CuFeS2)的方法獲得銅。用這種方法冶煉的銅的銅量為99.5% 99.7%，還含有Ag、Au、Zn、Fe等雜質(zhì)。為了滿足電氣工業(yè)生產(chǎn)用銅的

4、要求，在黃銅高溫下冶煉的牙齒銅必須電解精煉，該銅含有99.95%到99.98%的銅。1.煉鐵的主要化學反應(1)還原劑的形成：c o2co2，c co22co。(2)還原鐵：Fe2O3 3 CO2 Fe 3 CO2。(3)渣形成：CaCO 3cao+CO2，Cao SiO 2 casio 3。金屬冶煉的一般方法(1)傳記分解法：適用于冶煉金屬活動性較強的金屬(通常是金屬活動性順序表中鋁和鋁前面的金屬)。示例：MgCl2(熔體)mg Cl2、2NaCl(熔體)2na Cl2、2Al2O3(熔化)4al 3 O2。(2)高溫還原法：用還原劑(CO，C，H2，Al等)還原金屬氧化物，適合在金屬活動順

5、序表中冶煉Zn和Cu之間的大部分金屬。示例：2al cr2 o 32 Cr Al2O3。(3)熱分解法：適用于冶煉金屬活動性較差的金屬。例如：2ag2 o 4a g O2、2小時go2 Hg O2。上述(1)產(chǎn)業(yè)還有濕法冶金這一冶煉方法。也就是說，利用活潑的金屬從鹽溶液中更換不活潑的金屬。例如cuso 4 Fe=Cu feso 4。(2)金屬冶煉方法與金屬活動性的關(guān)系2.在高爐煉鐵生產(chǎn)中，以下說法是正確的()A.氧化鐵還原劑是焦炭B.利用富氧空氣可以得到純鐵C.添加石灰石的目的主要是去除過量的碳D.用于冶煉生鐵的礦石主要是磁鐵礦、赤鐵礦答案d分析A段中焦炭的反應：C O2C O2，CO2+C2

6、CO，其中CO將鐵礦石中的鐵還原為鐵質(zhì)，A段錯了。高爐煉鐵只得到碳量為2% 4.5%的生鐵，沒有得到純鐵、B項的錯誤。C港錯了，因為添加石灰石的目的是在高溫下分解成生石灰，然后與SiO2反應，制造CaSiO3爐渣以去除雜質(zhì)SiO2。輕易報錯。高爐煉鐵時加入焦炭，但實際還原劑是CO。3.火法精煉銅必須先燒黃銅光，其反應為2 cufe S2 O2=cu2s 2f es SO2，以下說法正確()A.SO2是氧化產(chǎn)物B.cufe S2僅用作還原劑，硫元素被氧化C.每生成1 mol Cu2S，4 mol黃奕氧化D.每次傳輸1.2 mol電子時，0.2 mol黃奕氧化答案d解根據(jù)反應方程恢復為CuFeS2

7、的Cu和降低的Cu2S，CuFeS2的S和升高的SO2已知被氧化成。O2在反應后化合價降低，還原為SO2，可見SO2是氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，A項的錯誤。(威廉莎士比亞，Northern Exposure(美國電視電視劇)，反應)CuFeS2是氧化劑和還原劑，b項錯誤。每次創(chuàng)建1 mol Cu2S時，1 mol S都會氧化，并發(fā)生C抗錯誤。通過反應傳輸6MOL E-，可以知道1 mol S被氧化，D項是正確的。1.以下物質(zhì)中銅的含量為()A.天石b .孔雀石C.赤鐵礦d .石灰石答案b分析孔雀石的主要成分是CuCO3Cu(OH)2。以下關(guān)于金屬冶煉的陳述是正確的()A.金屬冶煉的本質(zhì)是將化合型金屬

8、恢復到自由狀態(tài)，冶煉方法由金屬的活動性決定B.Cu的濕法冶煉是將金屬鈉放入CuSO4溶液中更換銅。C.Fe通常用熱還原法冶煉，添加石灰石的目的是去除過量的碳D.由于Al的活動性強，所以用工業(yè)上電解熔融氯化鋁的方法生產(chǎn)鋁。答案a分析a項是對金屬冶煉的本質(zhì)和方法的敘述是正確的。項目b，濕法冶煉銅是用鐵更換銅；c段，煉鐵添加石灰石是為了去除二氧化硅雜質(zhì)。d項，工業(yè)上電解熔融氧化鋁的方法生產(chǎn)鋁。3.在下列金屬的工業(yè)制法中，正確的是()A.制造鈉：以海水為原料制造正鹽，傳記分解純NaCl溶液。B.鋁：從鋁礦獲得氧化鋁，得到氯化鋁固體，傳記溶解的氯化鋁得到鋁。C.鎂：以海水為原料，經(jīng)過一系列過程，形成氧化

9、鎂固體，H2還原為鎂D.鐵制造：以鐵礦石為原料，共還原鐵答案d分析每個熔化的NaCl、MgCl2、Al2O3(以及冰晶石)，使Na、Mg、Al、A、B、C都出錯。冶煉金屬一般有以下四種茄子方法：焦炭方法；水性氣體法(或H2或co)；活躍的金屬替代方法；傳記分解法。你的茄子方法都應用于工業(yè)。古代有：(I)孔雀石制動，(II)濕法制動，(II)用鋁熱法冶煉鉻，()在光鹵石中冶煉鎂，對他們的冶煉方法的分析不準確A.(I) B. (ii) 使用C.(iii) D. () 使用答案b由于分析金屬的化學活性不同，金屬離子獲得電子并還原為金屬原子的能力也不同，必須采取不同的熔煉方法。(I) (ii) (ii

10、i) () ()發(fā)生的反應分別是(I)Cu2(oh)2co 32 CuO CO2H2Oc 2 CuO 2 Cu CO2適用于。(ii) Fe cuso 4=feso 4 Cu，用。(iii) 2al Cr 2 O3 al 2 O3 2cr，用。()首先從光鹵石中提取MgCl2，然后應用于MgCl2，MGCL2MG CL2，4?；A關(guān)口題組金屬冶煉原理和方法1.從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的提煉反映了人類文明的發(fā)展水平。正如顯示三種茄子金屬被人類開發(fā)和使用的近似年限一樣，先后價主要取決于。A.金屬的導電強弱b .地殼中金屬的含量是多少C.金屬的化合高低d .金屬的活動性強弱答案d據(jù)分析，隨著人

11、類掌握科學知識的局限性，活躍的金屬越難冶煉，年代越晚。2.工業(yè)上含釩、鉻、錳的礦物，冶煉難熔化的金屬釩、鉻、錳的常用方法是()A.碳還原法B.鋁熱還原C.直接加熱方法D.鹽水溶液和活性金屬置換法答案b分析钚、鉻、钚等難以熔化的金屬通常用鋁熱反應冶煉。3.生物正洞利用具有特殊能力的微生物幫助從礦石中提取銅。牙齒“吃巖石的細菌”是一種化合物，將空氣中氧不溶性CuS變成可溶性銅。牙齒可溶性銅化合物是()A.碳酸銅b .硝酸銅C.硫酸銅d .氫氧化銅答案c分析了牙齒問題，考察了快速發(fā)展的生物煉銅技術(shù)。生物正洞是一種成本低、污染少、反應簡單、前景廣闊的新興正洞技術(shù)，將“吃巖石的細菌”不溶性硫化銅轉(zhuǎn)化為可

12、溶性硫酸銅，簡化銅的冶煉。4.我國古代曾用燃燒孔雀石和焦炭混合物的方法精煉銅?？兹甘闹饕煞质荂uCO3Cu(OH)2，這種煉銅方法是()A.焦炭還原法b .濕法冶煉銅C.鋁熱還原法d .電解熔煉法答案a解析CuCO 3C U(OH)22 CuO CO2H2O時，結(jié)果CuO通過還原焦炭創(chuàng)建C U。問群二鐵，煉銅5.在以下情況下，通過替代反應得到鐵的是()A.常溫下銅和氯化鐵溶液的混合B.一氧化碳通過熱三氧化二鐵C.氫通過硫酸亞鐵溶液。D.鋁和四氧化二鐵混合，高溫加熱答案d6.用一定量的鐵和充分的稀硫酸及充分的CuO反應劑制作了單質(zhì)銅，設計了以下兩個茄子方案。FeH2Cu CuOCuSO4Cu

13、按照實驗原理操作，用兩者制成的單質(zhì)銅量。A.那么多B. 很多C. D .不能判斷。答案c解決方案1到H2還原CuO時，加熱前必須先通過H2，防止加熱時爆炸，實驗結(jié)束后，為了防止Cu在空氣中被O2再次氧化，需要暫時繼續(xù)通過H2，因此制作1 mol Cu所需的H2比1 mol更為必要。因此，等量的Fe是根據(jù)節(jié)目 Cu的數(shù)量制造的。氧化還原反應廣泛應用于金屬冶煉。以下選項中的一個無效：()A.在熔融氯化鈉制造金屬鈉的反應中，鈉離子被還原，氯離子被氧化B.在用濕法煉銅、用火煉銅的反應中，銅元素都發(fā)生還原反應C.在用磁鐵礦煉鐵的反應中，1 mol Fe3O4被CO還原為Fe，傳輸9 mol電子。D.鋁熱

14、法還原鐵的反應中釋放出的熱可以熔化鐵答案c分析用磁鐵礦煉鐵的化學方程式為FE3O4 4CO3 FE 4 CO2，還原1 mol Fe3O4時傳輸8 mol電子。8.硅在自然界中僅以化合狀態(tài)存在。例如，鐵礦石中的硅主要以矸石(SiO2)的形式存在。煉鐵時為了去除矸石，將石灰石放入煉鐵高爐。牙齒過程中不能相關(guān)的化學反應是()A.CaCO3 Cao CO2B.2 FeO si2fe SiO2C.SiO 2 3c sic 2coD.cao SiO 2 casio 3答案b高溫下石灰石先分解生成CaO和CO2，生成的生石灰(堿性氧化物)能與酸性氧化物(SiO2)反應，形成高爐礦渣。生成的CO2可以與碳反

15、應，提供一些還原劑CO。因為沒有元素硅，所以不會發(fā)生B項反應。問題組三金屬冶煉相關(guān)計算9.高溫下用一氧化碳還原m g四氧化三鐵，得到n g鐵。已知氧的相對原子質(zhì)量為16，鐵的相對原子質(zhì)量為()A.b .C.d .答案b分析設定鐵的相對原子質(zhì)量為x。Fe3o4 4co3 Fe 4 CO23x 64 3xM n=，x=。10.用足夠的CO還原32.0 g的任何氧化物，將生成的氣體放入足夠數(shù)量的清澈石灰水中，得到60 g沉淀，氧化物為()。A.feo b.fe2o3c.cuo d.cu2o答案b分析N (CACO3)=0.6 mol，1 mol CO與氧化物反應，成為1 mol CO2，從氧化物中奪

16、取了1 mol O，因此32.0 g氧化物中含有氧原子0.6 mol牙齒，氧元素的質(zhì)量為9.6 g，氧化物中金屬元素的質(zhì)量為22.4 g。能力建設11.古代的“藥金”外觀類似黃金，經(jīng)常被誤認為是黃金。冶煉方法如下：碳酸鋅、赤銅(Cu2O)、木炭以一定比例混合，加熱到800，就能得到金光閃閃的“藥金”。(1)“藥金”的主要成分是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(化學式填充)。(2)冶煉的化學方程式為_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

17、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _答案(1)Cu，Zn(2)znco 3 ZnO CO2，2 ZnO c2zn CO2，2cu2o c4cu CO2高溫下，ZnCO3分解生成ZnO和CO2，木炭將Cu2O，ZnO分別還原為Cu，Zn。12.工業(yè)中可以用多種茄子方法精煉銅。(1)在地下利用爆破粉碎孔雀石Cu2(OH)2CO3，然后將稀硫酸注入到位，將浸液抽出表面，放入鐵，制成銅。在牙齒方法中，煉銅的相關(guān)化學方程式是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)利用一氧化