高中化學(xué)-專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用（課件+習(xí)題）（打包6套）蘇教版必修1.zip,高中化學(xué)-專題3,從礦物到基礎(chǔ)材料,第二單元,鐵、銅的獲取及應(yīng)用課件+習(xí)題打包6套蘇教版必修1,高中化學(xué),專題,礦物,基礎(chǔ),材料,第二,單元,獲取,應(yīng)用,課件,習(xí)題,打包,蘇教版,必修 第二單元　鐵、銅的獲取及應(yīng)用 第1課時(shí)　從自然界中獲取鐵和銅 1．工業(yè)上冶煉金屬一般有熱分解法、熱還原法和電解法。由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同，因此可以選擇不同的冶煉方法。你認(rèn)為選擇的主要依據(jù)是(　　) A．金屬陽離子得電子的能力 B．金屬熔點(diǎn)的高低 C．金屬在自然界的存在形式 D．金屬元素在地殼中的含量 答案　A 2．氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法中不正確的是(　　) A．冶煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等，其中石灰石的作用是除去鐵礦石中的脈石(二氧化硅) B．濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中，銅元素都發(fā)生還原反應(yīng) C．Mg可由電解熔融MgO制取，Na也可由電解熔融NaCl制取 D．鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中，放出的熱量能使鐵熔化 解析　SiO2＋CaCO3CO2↑＋CaSiO3，A項(xiàng)正確；工業(yè)上金屬M(fèi)g、Na都是用電解熔融的氯化物制得的，C項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案　C 3．煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害元素”少，下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是(　　) A．磁鐵礦(Fe3O4)72.4% B．赤鐵礦(Fe2O3)70% C．菱鐵礦(FeCO3)48.3% D．黃鐵礦(FeS2)46.7% 解析　黃鐵礦中含鐵量低，且冶煉時(shí)會(huì)生成SO2，污染大氣。 答案　D 4．工業(yè)上由含釩、鉻和錳的礦物冶煉難熔的金屬釩、鉻和錳，通常采用的方法是(　　) A．碳還原法 B．鋁熱法還原 C．直接加熱法 D．鹽的水溶液與活潑金屬置換法 解析　釩、鉻、錳等難熔的金屬通常采用鋁熱反應(yīng)進(jìn)行冶煉。 答案　B 5．下列各組金屬中，前者可以用熱分解法制得，后者可以用一氧化碳或氫氣還原制得的是(　　) A．Hg、Fe B．Fe、Al C．Ag、Mg D．Cu、Na 解析　冶煉金屬時(shí)，對(duì)于一些極活潑金屬(如金屬鈉等)采用電解法。在金屬活動(dòng)順序表中處于鋅和銅之間的大部分金屬，采用熱還原法。對(duì)于一些不活潑的金屬，直接用加熱分解法。 答案　A 6．下列說法不正確的是(　　) A．鐵的冶煉中，焦炭的作用是提高爐溫，產(chǎn)生還原劑CO B．石灰石的作用是去除SiO2，造渣 C．煉鐵中，鐵礦石被氧化 D．將鐵礦石粉碎，有利于反應(yīng)的充分進(jìn)行 解析　煉鐵中，鐵礦石被還原。 答案　C 7．鐵的冶煉在我國具有悠久的歷史，最早約在(　　) A．夏朝 B．西漢 C．春秋戰(zhàn)國 D．商朝 解析　考查化學(xué)史的相關(guān)問題。 答案　C 8．某磁鐵礦石200 t，經(jīng)分析其中含有鐵元素86.9 t。則磁鐵礦中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(　　) A．50% B．60% C．65% D．70% 解析　依據(jù)含有鐵元素86.9 t可計(jì)算含有Fe3O4 120.0 t，則磁鐵礦中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。 答案　B 9．普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是Cu2(OH)2CO3。而圓明園流失的牛首、猴首和虎首這三件1760年的銅鑄國寶在250多年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)其原因的分析，最可能的是(　　) A．它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金 B．環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去 C．銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不易被氧化 D．它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金 答案　D 10．用一定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO反應(yīng)制單質(zhì)銅，有人設(shè)計(jì)了以下兩種方案： ①FeH2Cu ②CuOCuSO4Cu 若按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行操作，則兩者制得單質(zhì)銅的量(　　) A．一樣多 B．①多 C．②多 D．無法判斷 解析　方案①中，用H2還原CuO時(shí)，加熱前要先通H2，以排除裝置中的空氣，以防加熱時(shí)爆炸，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需繼續(xù)通一會(huì)兒H2，直到冷卻為止，以防止Cu重新被空氣中的O2氧化，因此，要制得1 mol Cu需要的H2多于1 mol，即需要的Fe多于1 mol。故等量的Fe按方案①制得Cu的量少。 答案　C 11．下列物質(zhì)中，不屬于合金的是(　　) A．硬鋁 B．黃銅 C．鋼鐵 D．水銀 答案　D 12．(加試題)聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過考察和研究，認(rèn)為我國使用的鐵鍋是有益于人類健康的理想炊具，并向全世界推廣。其主要原因是(　　) A．價(jià)格便宜，不易生銹 B．鐵鍋含有碳元素 C．烹調(diào)的食物中留有人體需要的鐵元素 D．傳熱慢，保溫性能好 答案　C 13．銅在自然界存在于多種礦石中，如： 礦石名稱 黃銅礦 斑銅礦 輝銅礦 孔雀石 主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2 請(qǐng)回答下列問題： (1)上表所列銅的礦石中，銅的質(zhì)量百分含量最高的是________。 (2)工業(yè)上以黃銅礦為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，該反應(yīng)的氧化劑是__________。 答案　(1)輝銅礦　(2)Cu2S和Cu2O 14．(加試題)在一定條件下可實(shí)現(xiàn)如圖所示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝? (1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(堿式碳酸銅)，受熱易分解。圖中的F是________。 (2)寫出明礬溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________________________。 (3)圖中所得G和D都為固體，混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________。 (4)工業(yè)上采用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅，第一步反應(yīng)為2CuFeS2＋O2===Cu2S＋2FeS＋SO2，若1 mol O2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________ mol。 (5)電解B時(shí)每生成1 mol D，同時(shí)生成________ mol E。 解析　據(jù)題給信息可以判斷出A中含NaAlO2，沉淀為Al(OH)3，B為Al2O3。F為CO2，G(固體)為CuO。D(固體)為Al，E為O2。CuFeS2中Cu為＋2價(jià)，F(xiàn)e為＋2價(jià)，S為－2價(jià)，Cu2S中Cu為＋1價(jià)，故反應(yīng)中化合價(jià)升高的只有CuFeS2中S元素，且由－2價(jià)到＋4價(jià)，由此計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。 答案　(1)CO2 (2)Al3＋＋4OH－===AlO＋2H2O (3)3CuO＋2Al3Cu＋Al2O3 (4)6　(5)0.75 15．某地產(chǎn)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。 (1)試寫出該孔雀石高溫分解的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 (2)試以(1)中所得金屬氧化物為原料，分別采用濕法冶煉和高溫冶煉的方式制取金屬銅。供選擇的試劑有：①木炭，②鐵屑，③生石灰，④稀硫酸，不得另選其他試劑，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 A．濕法冶煉：____________________________________________________、 _________________________________________________________________ (可不填滿，也可補(bǔ)充，下同)。 B．高溫冶煉：____________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析　孔雀石受熱發(fā)生分解反應(yīng)[實(shí)際上為Cu(OH)2、CuCO3的分解反應(yīng)]：Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O↑＋CO2↑。由CuO煉銅，可用焦炭還原法：C＋2CuO2Cu＋CO2↑；Cu2(OH)2CO3和CuO都不溶于水，但溶于硫酸，可以采用濕法煉銅。 答案　(1)Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O↑＋CO2↑ (2)A：CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O　Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu B：2CuO＋C2Cu＋CO2↑ 16．(加試題)下面是關(guān)于“一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)”的課題式課堂教學(xué)中，解決問題階段甲同學(xué)設(shè)計(jì)的證明CO具有還原性的實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)點(diǎn)燃酒精燈A、B的先后順序?yàn)椋合赛c(diǎn)燃________后點(diǎn)燃________。 (2)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。 (3)洗氣試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________________________。 (4)酒精燈B的作用為____________________________________________。 (5)乙同學(xué)提出甲同學(xué)裝置太復(fù)雜，可將酒精燈合二為一，去掉B，而將尾氣導(dǎo)氣管出口旋轉(zhuǎn)到A有火焰上即可。乙同學(xué)的設(shè)計(jì)是否合理？簡述理由(從A、B使用的一致性角度考慮)________。 (6)丙同學(xué)認(rèn)為甲裝置有待優(yōu)化，如尾氣可先儲(chǔ)存在瓶內(nèi)，然后再處理。如圖是他設(shè)計(jì)的貯氣瓶，尾氣應(yīng)從________(填“a”或“b”)管通入。 (7)丁同學(xué)質(zhì)疑：CO能否使澄清石灰水變渾濁？因此，其設(shè)計(jì)在CO通入CuO之前，應(yīng)先通入澄清石灰水，以比較排除CO與澄清石灰水反應(yīng)。你認(rèn)為丁的設(shè)計(jì)________(填“必要”或“不必要”)。 解析　點(diǎn)燃酒精燈的先后順序涉及實(shí)驗(yàn)的安全性問題，必須先將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排盡，才能點(diǎn)燃，否則會(huì)引起爆炸。CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物是Cu與CO2，CO2可與澄清石灰水反應(yīng)使之變渾濁。 答案　(1)B　A　　(2)CuO＋COCu＋CO2　(3)澄清石灰水變渾濁　(4)點(diǎn)燃未參加反應(yīng)的CO，防止CO污染空氣　(5)不合理，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)應(yīng)先通CO氣體，后加熱CuO，不能同時(shí)進(jìn)行　(6)b　(7)不必要 17．(加試題)銅器長期暴露在潮濕空氣中，它的表層往往含有“銅綠”(堿式碳酸銅)，它受熱易分解。為了從銅綠中制得銅，并測(cè)定銅綠在混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)，把銅綠樣品放在試管中，與通入的純凈氫氣在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。 請(qǐng)回答下列有關(guān)問題： (1)A處應(yīng)選用下列裝置中的____________(填寫序號(hào))(鐵架臺(tái)已省去)。選用的理由是__________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)反應(yīng)開始前，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置必須進(jìn)行的操作是________________________；反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，最好先__________________，反應(yīng)完畢后，若不改變?cè)b置的連接，應(yīng)先________________，再________________，這樣做的理由是________________，待試管冷卻后再________，實(shí)驗(yàn)過程中觀察到試管底部的現(xiàn)象是_______________________________________________________________。 (3)要測(cè)定銅綠在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，除需知道樣品質(zhì)量外還需測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是________________________________________________________。 解析　實(shí)驗(yàn)原理是：Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，CuO＋H2Cu＋H2O。(1)A處給固體加熱，又要用氫氣還原氧化銅，將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)合二為一，選擇丙；理由為：一是加熱固體有水生成，試管口必須向下傾斜；二是氫氣還原氧化銅，氫氣要伸入試管底部，便于排盡裝置內(nèi)空氣。(2)反應(yīng)前除稱量樣品質(zhì)量外，還要檢查裝置氣密性，稱量D(含氫氧化鈉溶液)質(zhì)量。反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，要先通氣，后加熱。反應(yīng)完畢后，要先將B中的導(dǎo)氣管升高至離開液面，再熄滅酒精燈，以防止液體倒流。繼續(xù)通入氫氣至試管冷卻，防止赤熱銅被氧化生成氧化銅。實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察到：試管內(nèi)固體由綠色變成黑色，最后變成亮紅色。(3)要測(cè)定樣品中銅綠質(zhì)量分?jǐn)?shù)，需要測(cè)定樣品質(zhì)量，和D裝置實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量，D溶液凈增質(zhì)量等于吸收的二氧化碳質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量求銅綠質(zhì)量。注意：A 銅綠中含有銅，不能根據(jù)反應(yīng)后銅的質(zhì)量計(jì)算銅綠質(zhì)量；B、加熱銅綠和氫氣還原氧化銅都產(chǎn)生水，故不能根據(jù)B、C增重質(zhì)量，即反應(yīng)生成水的質(zhì)量來計(jì)算銅綠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 答案　(1)丙　因反應(yīng)有水生成，試管口應(yīng)略向下傾斜，低于試管底部，防止冷凝水倒流到試管底部而使試管炸裂；通入氫氣的導(dǎo)管應(yīng)伸入試管底部，有利于排盡裝置內(nèi)空氣 (2)稱量樣品質(zhì)量，檢查裝置氣密性，稱量裝置D(含氫氧化鈉溶液)質(zhì)量　通入氫氣后加熱　撤去導(dǎo)氣管　熄滅酒精燈　防止硫酸倒流　停止通氫氣　固體由綠色變成黑色，最后變成光亮的紅色 (3)實(shí)驗(yàn)前后裝置D的質(zhì)量 8