【精品】高中化学苏教版必修1教学案:专题3 第二单元 第一课时 从自然界获取铁和铜 Word版含解析

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1、精品化学教学资料第二单元第二单元铁、铜的获取及应用铁、铜的获取及应用第一课时第一课时从自然界获取铁和铜从自然界获取铁和铜课标要求课标要求1了解铁、铜的冶炼。了解铁、铜的冶炼。2掌握金属冶炼的一般方法。掌握金属冶炼的一般方法。1常见的铁矿有磁铁矿常见的铁矿有磁铁矿(Fe3O4)、赤铁矿赤铁矿(Fe2O3)等等,常见的铜矿有黄铜矿常见的铜矿有黄铜矿(CuFeS2)、孔雀石孔雀石CuCO3Cu(OH)2等。等。2工业上主要采用高温冶炼黄铜矿工业上主要采用高温冶炼黄铜矿(CuFeS2)的方法获得粗铜后经过电解精炼得到的方法获得粗铜后经过电解精炼得到精铜。精铜。3常见金属的冶炼方法:常见金属的冶炼方法:

2、K、Ca、Na、Mg、Al 用电解法;用电解法;金属活动性顺序金属活动性顺序中中 ZnCu 用高温还原法用高温还原法;Hg、Ag 用热分解法用热分解法;Cu、Zn 还可用湿法冶炼还可用湿法冶炼。铁、铜的冶炼铁、铜的冶炼1铁、铜的存在铁、铜的存在铁、铜在自然界中主要以铁、铜在自然界中主要以化合态化合态的形式存在。的形式存在。(1)铁矿有磁铁矿铁矿有磁铁矿(主要成分为主要成分为 Fe3O4)、赤铁矿、赤铁矿(主要成分为主要成分为 Fe2O3)等。等。(2)铜矿有黄铜矿铜矿有黄铜矿(主要成分为主要成分为 CuFeS2)、孔雀石、孔雀石主要成分为主要成分为 CuCO3Cu(OH)2等。等。2铁、铜的早

3、期获取铁、铜的早期获取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天而降的陨铁陨铁中,所以古代人称铁为中,所以古代人称铁为“天石天石”,而铜则来自于地球上自然存在的少量单质,而铜则来自于地球上自然存在的少量单质铜。铜。3铁的冶炼铁的冶炼(1)设备:设备:炼铁高炉炼铁高炉。(2)原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。原料:铁矿石、焦炭、空气、石灰石等。(3)主要反应主要反应还原剂的生成。还原剂的生成。a.生成生成 CO2:CO2高温高温,CO2,b 生成生成 CO:CO2C 高温高温,2

4、CO。铁的生成:铁的生成:Fe2O33CO 高温高温,2Fe3CO2。炉渣的形成:炉渣的形成:a.CaCO3高温高温,CaOCO2,bCaOSiO2高温高温,CaSiO3。特别提醒特别提醒使用炼铁高炉得到的是含碳使用炼铁高炉得到的是含碳 2%4.5%的生铁,生铁经过进一步冶炼,包括降碳,调的生铁,生铁经过进一步冶炼,包括降碳,调硅锰,除硫、磷,得到含碳量硅锰,除硫、磷,得到含碳量 0.03%2%的钢。的钢。4炼铜炼铜(1)工业炼铜:工业上采用高温冶炼工业炼铜:工业上采用高温冶炼黄铜矿黄铜矿(主要成分为主要成分为 CuFeS2)的方法得到铜。的方法得到铜。黄铜矿黄铜矿还原剂还原剂高温高温冰铜冰铜

5、粗铜粗铜(含含 Ag、Au、Fe、Zn 等杂质等杂质)电解精炼电解精炼精铜精铜(2)生物炼铜生物炼铜(矿堆浸铜法矿堆浸铜法)原理:原理:CuS细菌细菌O2CuSO4FeCu。特点:成本低、污染小、反应条件简单等。特点:成本低、污染小、反应条件简单等。1高炉炼铁的生产中,下列说法正确的是高炉炼铁的生产中,下列说法正确的是()A焦炭和一氧化碳都是还原剂焦炭和一氧化碳都是还原剂B采用富氧空气可以得到纯铁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得到加石灰石的目的主要是为了得到 CO2D用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿解析:解析:选选

6、 A高炉炼铁的生产中,焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳再和焦炭反应生高炉炼铁的生产中,焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳,一氧化碳还原铁的氧化物,在反应中焦炭和一氧化碳是还原剂,成一氧化碳,一氧化碳还原铁的氧化物,在反应中焦炭和一氧化碳是还原剂,A 正确;采正确;采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧, B 不正确不正确; 加石灰石的目的主要是为了造渣加石灰石的目的主要是为了造渣, C 不正确不正确;黄铁矿中铁的含量低,一般不用于冶炼生铁,黄铁矿中铁的含量低,一般不用于冶炼生铁,D 不正确。不正确。2回答下列关于高炉炼铁的问题:回答下列关于高炉炼铁的问

7、题:(1)炼铁的原料有炼铁的原料有_。(2)焦炭的作用有两点:一是焦炭的作用有两点:一是_,化学方程式为,化学方程式为_;二是二是_,化学方程式为,化学方程式为_。(3)铁矿石的作用是铁矿石的作用是_,化学方程式,化学方程式(以赤铁矿为例以赤铁矿为例)为为_。(4)生石灰的作用是生石灰的作用是_,化学方程式为,化学方程式为_。答案答案:(1)铁矿石铁矿石、焦炭焦炭、空气空气、石灰石石灰石(2)燃料燃料,提供能量提供能量CO2=点燃点燃CO2生成生成还原剂还原剂CCO2=高温高温2CO(3) 炼 铁 基 础 原 料 , 作 氧 化 剂炼 铁 基 础 原 料 , 作 氧 化 剂Fe2O3 3CO

8、=高温高温2Fe 3CO2(4) 造 渣 材 料造 渣 材 料CaCO3=高温高温CaOCO2CaOSiO2=高温高温CaSiO3金属冶炼的方法金属冶炼的方法1金属的冶炼金属的冶炼金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程。2金属的活泼性与金属的冶炼方法金属的活泼性与金属的冶炼方法(1)少数不活泼的金属在自然界中以单质形式存在,如金、铂等。大部分金属以化合态少数不活泼的金属在自然界中以单质形式存在,如金、铂等。大部分金属以化合态形式存在于自然界,金属越不活泼,从其化合物中还原出来越容易,金属越活泼从其化合形式存在于自然界,金属越不活泼,从其化合物中还原出

9、来越容易,金属越活泼从其化合物中还原出来越困难。物中还原出来越困难。(2)金属活泼性与冶炼方法的关系如下:金属活泼性与冶炼方法的关系如下:3高温还原法的冶炼金属的分类和优、缺点高温还原法的冶炼金属的分类和优、缺点(1)分类分类(2)优、缺点优、缺点用氢气还原法冶炼金属,纯度高,但成本也高;用一氧化碳和炭还原法冶炼金属,纯用氢气还原法冶炼金属,纯度高,但成本也高;用一氧化碳和炭还原法冶炼金属,纯度低,冶炼成本也低;用铝热法可以冶炼熔点高难冶炼的金属,成本较高。度低,冶炼成本也低;用铝热法可以冶炼熔点高难冶炼的金属,成本较高。1判断正误判断正误(正确的打正确的打“”,错误的打,错误的打“”“”)。

10、(1)在自然界中金属都以化合态存在在自然界中金属都以化合态存在()(2)在金属化合物中金属元素都显正价在金属化合物中金属元素都显正价()(3)金属冶炼过程中,金属化合物得到电子发生氧化反应金属冶炼过程中,金属化合物得到电子发生氧化反应()(4)金属的活动性越强,即金属失电子的能力越强金属的活动性越强,即金属失电子的能力越强()答案:答案:(1)(2)(3)(4)2下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是下表中金属的冶炼原理与方法不完全正确的是()选项选项冶炼原理冶炼原理方法方法A2HgO=2HgO2热分解法热分解法B2Al2O3(熔融熔融)=通电通电冰晶石冰晶石4Al3O2电解法电解法CCu2

11、SO2=高温高温2CuSO2热分解法热分解法DFe2O32Al=高温高温2FeAl2O3高温还原法高温还原法解析解析:选选 C活泼金属活泼金属 K、Ca、Na、Mg、Al 等用电解法冶炼等用电解法冶炼,中等活泼金属中等活泼金属 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等用高温还原法冶炼,不活泼金属等用高温还原法冶炼,不活泼金属 Hg、Ag 利用热分解法冶炼,故利用热分解法冶炼,故 A、B、D正确。正确。C 错误,错误,C 项为火法炼铜。项为火法炼铜。三级训练三级训练节节过关节节过关1下列说法不正确的是下列说法不正确的是()A有些活泼金属如铝可作还原剂法的还原剂有些活泼金属如铝可作还原剂法的还原剂B用电解

12、熔融的用电解熔融的 NaCl 的方法来冶炼金属钠的方法来冶炼金属钠C可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物解析解析: 选选 C铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属, 如如 2AlFe2O3高温高温,2FeAl2O3;金属钠用电解熔融的金属钠用电解熔融的 NaCl 的方法制取的方法制取;铝是活泼金属铝是活泼金属,很难用还原剂把它还原出来很难用还原剂把它还原出来;回收回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。旧金属可以重新制成金属或它们的化

13、合物。2目前工业上冶炼铝通常采用的方法是目前工业上冶炼铝通常采用的方法是()ACO 或或 H2还原法还原法B铝热反应法铝热反应法C电解法电解法D热分解法热分解法解析:解析:选选 C目前工业上冶炼金属铝采用的是电解熔融的目前工业上冶炼金属铝采用的是电解熔融的 Al2O3来得到金属铝。来得到金属铝。3下列反应能通过置换反应生成铁的是下列反应能通过置换反应生成铁的是()ZnFeCl2(溶液溶液)NaFeSO4(溶液溶液)Fe2O3CO(高温高温)Fe3O4H2(高温高温)AlFe2O3(引燃引燃)ABCD解析:解析:选选 C中钠先与水反应生成中钠先与水反应生成 NaOH,再与,再与 FeSO4发生复

14、分解反应,并不能置发生复分解反应,并不能置换出铁;换出铁;该反应虽然生成铁,但不是置换反应,其余皆符合题意。该反应虽然生成铁,但不是置换反应,其余皆符合题意。4冶炼金属一般有下列方法:冶炼金属一般有下列方法:焦炭法焦炭法水煤气水煤气(或氢气或一氧化碳或氢气或一氧化碳)法法活泼金活泼金属置换法属置换法电解法。电解法。(1)对下表中的金属冶炼方法进行分析对下表中的金属冶炼方法进行分析, 从上述四种方法中选择相应的序号填入空格中从上述四种方法中选择相应的序号填入空格中。火烧孔火烧孔雀石炼铜雀石炼铜湿法湿法炼铜炼铜铝热铝热法炼铬法炼铬从光卤石从光卤石(KClMgCl26H2O)中炼镁中炼镁(2)各列举

15、一个使用上述方法冶炼金属的例子各列举一个使用上述方法冶炼金属的例子(用化学方程式表示用化学方程式表示)。_;_;_;_。解析解析:(1)火烧孔雀石炼铜是用火烧孔雀石炼铜是用 C 还原孔雀石分解得到还原孔雀石分解得到 CuO,选选;湿法炼铜和铝热法湿法炼铜和铝热法炼铬都是利用活泼金属置换较不活泼的金属,选炼铬都是利用活泼金属置换较不活泼的金属,选;光卤石炼镁的反应为;光卤石炼镁的反应为 MgCl2(熔熔融融)=通电通电MgCl2,选,选;(2)金属活动性较强的金属、活动性介于金属活动性较强的金属、活动性介于 ZnCu 之间的金属之间的金属、活动性较弱的金属分别采用电解法、高温还原法、热分解法冶炼

16、。活动性较弱的金属分别采用电解法、高温还原法、热分解法冶炼。答案:答案:(1)(2)2Fe2O33C=高温高温4Fe3CO23H2WO3=高温高温W3H2O3MnO24Al=高温高温3Mn2Al2O32NaCl(熔融熔融)=通电通电2NaCl21下列说法中,不正确的是下列说法中,不正确的是()A金属的冶炼金属的冶炼,就是利用氧化还原反应原理就是利用氧化还原反应原理,在一定条件下将金属从其化合物中还原在一定条件下将金属从其化合物中还原出来出来B冶炼金属时,必须加入一种物质作为还原剂冶炼金属时,必须加入一种物质作为还原剂C金属由化合态变为游离态,都是被还原金属由化合态变为游离态,都是被还原D金属单

17、质被发现和应用得越早,其活动性一般越弱金属单质被发现和应用得越早,其活动性一般越弱解析:解析:选选 B由金属冶炼的方法可知,金属冶炼时,除用高温还原法外,还可用电解由金属冶炼的方法可知,金属冶炼时,除用高温还原法外,还可用电解法、热分解法,后两种方法不用加入还原剂,法、热分解法,后两种方法不用加入还原剂,B 不正确。不正确。2下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是下列化学反应在金属冶炼工业中还没有得到应用的是()A2NaCl(熔融熔融)=电解电解2NaCl2BAl2O33C=2 125 2Al3COCFe2O33CO=高温高温2Fe3CO2D2Ag2O=4AgO2解析:解析:选选 B目

18、前金属铝的制备方法是电解氧化铝,其他选项中所涉及的内容均符合目前金属铝的制备方法是电解氧化铝,其他选项中所涉及的内容均符合理论和生产实际。理论和生产实际。3铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等,其原因是铝具有铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等,其原因是铝具有()A两性两性B导电性好导电性好C熔点低熔点低D还原性强,且反应放出大量热还原性强,且反应放出大量热解析:解析:选选 D铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等,其原因一是铝比铁、钒、铬、锰铝能用于冶炼金属铁、钒、铬、锰等,其原因一是铝比铁、钒、铬、锰等活泼,铝能把其置换出来;二是反应放出大量的热使反应得以进行,等活泼,铝能把其置换出来;二是反应放出大量

19、的热使反应得以进行,D 正确。正确。4下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是()AMgCl2(熔融熔融)=电解电解MgCl2BTiCl44Na =700800Ti4NaClCAl2O33H2=2Al3H2ODFe3O44CO=高温高温3Fe4CO2解析:解析:选选 C工业上用电解工业上用电解 Al2O3的方法制取单质的方法制取单质 Al。5从石器从石器、青铜器到铁器时代青铜器到铁器时代,金属的冶炼体现了人类文明的发展水平金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。下图表示了下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,主要取决于三种金属被人类开

20、发利用的大致年限,之所以有先后,主要取决于()A金属的导电性强弱金属的导电性强弱B金属在地壳中的含量多少金属在地壳中的含量多少C金属的化合价高低金属的化合价高低D金属的活动性强弱金属的活动性强弱解析:解析:选选 D人类对材料的使用经历了一个由易到难,由简单到复杂的过程,所以金人类对材料的使用经历了一个由易到难,由简单到复杂的过程,所以金属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。6用用 H2、C、CO 分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出来,消耗来,消耗 H2、C

21、、CO 的质量比为的质量比为()A111B1314C1614D212解析解析:选选 B由由 3H2Fe2O3,32CFe2O3,3COFe2O3可知可知,相同的质量的氧化铁需要相同的质量的氧化铁需要的还原剂的质量比为:的还原剂的质量比为:(32)3212(328)1314。7工业上,常用工业上,常用 Mg 还原法制取金属还原法制取金属 Ti,反应原理如下:,反应原理如下:2MgTiCl4=高温高温2MgCl2Ti。下列说法正确的是。下列说法正确的是()该反应属于置换反应;该反应属于置换反应;该反应属于氧化还原反应;该反应属于氧化还原反应;该反应表明该反应表明 Mg 比比 Ti 活泼活泼;Ti

22、被誉为被誉为“21 世纪的金属世纪的金属”,在航天工业上有广泛用在航天工业上有广泛用途。途。A只有只有B只有只有C只有只有D全部全部解析解析:选选 D由单质由单质 Mg 从化合物从化合物 TiCl4中置换出金属中置换出金属 Ti,化合价发生变化化合价发生变化,故故正正确确;在反应中在反应中 Mg 作还原剂作还原剂,Ti 是还原产物是还原产物,故故 Mg 的还原性比的还原性比 Ti 强强,正确正确;Ti 为性为性能优良的金属,广泛应用于航天工业,能优良的金属,广泛应用于航天工业,正确。正确。8用足量的用足量的 CO 还原还原 32.0 g 某种氧化物某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中将

23、生成的气体通入足量澄清石灰水中,得得到到60.0 g 沉淀,则该氧化物是沉淀,则该氧化物是()AFeOBFe2O3CCuODCu2O解析解析:选选 Bn(CO2)n(CaCO3)60.0 g100 gmol10.6 mol,则氧化物中氧元素也为则氧化物中氧元素也为 0.6mol,m(O)0.6 mol16 gmol19.6 g。金属的质量为金属的质量为 32 g9.6 g22.4 g,假设为假设为 Fe 元元素 ,素 , n(Fe)n(O) 22.4 g56 gmol10.6 mol 23 ; 假 设 为; 假 设 为 Cu 元 素 ,元 素 , n(Cu)n(O) 22.4 g64 gmol

24、10.6 mol712。9冶炼金属常用以下几种方法冶炼金属常用以下几种方法:以以 C、CO 或或 H2作还原剂作还原剂;利用铝热反应原理还利用铝热反应原理还原;原;电解法;电解法;分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳分解法。下列金属各采用哪种方法还原最佳(用序号填写下列空白用序号填写下列空白)。(1)Fe、Zn、Cu 等中等活泼金属:等中等活泼金属:_。(2)Na、Mg、Al 等活泼或较活泼金属:等活泼或较活泼金属:_。(3)Hg、Ag 等不活泼金属:等不活泼金属:_。(4)V、Cr、Mn、W 等高熔点金属:等高熔点金属:_。解析:解析:活泼的金属,如活泼的金属,如 Na、Mg、Al 用电解

25、法冶炼,不活泼的金属,如用电解法冶炼,不活泼的金属,如 Hg、Ag 用热用热分解法冶炼,中等活泼的金属,如分解法冶炼,中等活泼的金属,如 Fe、Zn、Cu 用高温还原法冶炼,难熔金属如用高温还原法冶炼,难熔金属如 V、Cr、Mn、W 等用铝热反应冶炼。等用铝热反应冶炼。答案:答案:(1)(2)(3)(4)10铁是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要铁是地壳中含量很丰富的元素,也是生物体所必需的元素。自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿。金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需加入焦有赤铁矿和磁铁矿。金属铁是在高炉中冶炼的,高炉炼铁除了加入铁矿石外,还需

26、加入焦炭和石灰石。请填空:炭和石灰石。请填空:(1)写出磁铁矿主要成分的化学式:写出磁铁矿主要成分的化学式:_。(2)写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式:写出焦炭在高炉中所参与反应的两个化学方程式:_。(3)写出写出 CaCO3所参与有关反应的两个化学方程式:所参与有关反应的两个化学方程式:_。解析解析:赤铁矿主要成分为赤铁矿主要成分为 Fe2O3,磁铁矿主要成分为磁铁矿主要成分为 Fe3O4,铁元素在这两种矿石中均铁元素在这两种矿石中均以化合态形式存在。高炉炼铁就是用还原剂将铁矿石中的以化合态形式存在。高炉炼铁就是用还原剂将铁矿石中的 Fe 还原出来的过程。还原出来的过程。答案:答案

27、:(1)Fe3O4(2)CO2=高温高温CO2,CO2C=高温高温2CO(3)CaCO3=高温高温CaOCO2,CaOSiO2=高温高温CaSiO31下列关于钙、钾、铜的冶炼方法正确的是下列关于钙、钾、铜的冶炼方法正确的是()A电解法、热分解法、热还原法电解法、热分解法、热还原法B电解法、电解法、高温还原法电解法、电解法、高温还原法C高温还原法、热分解法、高温还原法高温还原法、热分解法、高温还原法D电解法、电解法、热分解法电解法、电解法、热分解法解析:解析:选选 B钙、钾是活泼的金属,应采用电解的方法冶炼,铜是中等活泼金属,采钙、钾是活泼的金属,应采用电解的方法冶炼,铜是中等活泼金属,采用高温

28、还原方法来冶炼。用高温还原方法来冶炼。2下列有关金属冶炼说法不正确的是下列有关金属冶炼说法不正确的是()A电解饱和电解饱和 NaCl 溶液制备溶液制备 NaB电解熔融的电解熔融的 MgCl2制备制备 MgCCO 还原赤铁矿还原赤铁矿(Fe2O3)可用于炼铁可用于炼铁DFe 和和 CuSO4溶液的反应可用于湿法炼铜溶液的反应可用于湿法炼铜解析解析:选选 AA 项项,电解饱和氯化钠溶液得到氢气电解饱和氯化钠溶液得到氢气、氯气氯气、氢氧化钠氢氧化钠,不能得到不能得到 Na 单单质,错误;质,错误;B 项,电解熔融的氯化镁可以制取项,电解熔融的氯化镁可以制取 Mg,正确;,正确;C 项,项,CO 具有

29、还原性,可以还具有还原性,可以还原金属氧化物为金属单质,正确;原金属氧化物为金属单质,正确;D 项,项,Fe 与硫酸铜发生置换反应得到与硫酸铜发生置换反应得到 Cu 单质,被称为单质,被称为湿法炼铜,正确。湿法炼铜,正确。3工业上由含钒工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰铬和锰,通常采用的方法是通常采用的方法是()A碳还原法碳还原法B铝热法还原铝热法还原C直接加热法直接加热法D盐的水溶液与活泼金属置换法盐的水溶液与活泼金属置换法解析:解析:选选 B冶炼难熔金属通常用铝热法。冶炼难熔金属通常用铝热法。4在冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是在

30、冶金工业上,均不能用通常化学还原剂制得的金属组是()ANa,Mg,AlBNa,K,Zn,FeCZn,Fe,Cu,AgDMg,Al,Zn,Fe解析解析:选选 AA 项项,Na、Mg、Al 都是活泼的金属都是活泼的金属,应该用电解的方法冶炼而不能用还应该用电解的方法冶炼而不能用还原剂还原,正确;原剂还原,正确;B 项,项,Na、K 用电解法冶炼,而用电解法冶炼,而 Zn、Fe 用高温还原法冶炼,错误;用高温还原法冶炼,错误;C项,项,Zn、Fe 用高温还原法冶炼,而用高温还原法冶炼,而 Cu、Ag 用热分解的方法冶炼,错误;用热分解的方法冶炼,错误;D 项,项,Mg、Al用电解法冶炼,而用电解法冶

31、炼,而 Zn、Fe 用高温还原法冶炼,错误。用高温还原法冶炼,错误。5下列有关金属的工业制法中,正确的是下列有关金属的工业制法中,正确的是()A炼铜:用黄铜矿炼铜:用黄铜矿(主要成分为主要成分为 CuFeS2)直接电解精炼得到纯度为直接电解精炼得到纯度为 99.9%的铜的铜B制铝:工业上电解熔融氯化铝来制备铝制铝:工业上电解熔融氯化铝来制备铝C制钠:电解饱和制钠:电解饱和 NaCl 溶液溶液D炼铁:用炼铁:用 CO 在高温下还原铁矿石中的铁在高温下还原铁矿石中的铁解析解析:选选 D电解精炼铜时用粗铜作阳极电解精炼铜时用粗铜作阳极,纯铜作阴极纯铜作阴极,硫酸铜作电解液进行电解硫酸铜作电解液进行电

32、解,A项错误项错误;工业上电解熔融的氧化铝制备铝工业上电解熔融的氧化铝制备铝,B 项错误项错误;制取钠时电解的是熔融的氯化钠制取钠时电解的是熔融的氯化钠,C项错误,项错误,D 项正确。项正确。6在熔融状态下在熔融状态下,Na 与与 KCl 存在可逆反应存在可逆反应:NaKClNaClK,通过调整温度通过调整温度,可利用金属可利用金属 Na 来制取来制取 K。物质物质KNaKClNaCl熔点熔点/63.697.8770801沸点沸点/7748831 5001 413根据上表的熔点和沸点,确定由根据上表的熔点和沸点,确定由 Na 与与 KCl 反应制取反应制取 K 的合适温度为的合适温度为()A7

33、70 B801 C850 D770801 解析:解析:选选 CK、Na 的活泼性相近,要从上述可逆的置换反应中制取的活泼性相近,要从上述可逆的置换反应中制取 K,主要是利,主要是利用用K 的沸点比的沸点比 Na 的低而控制温度使的低而控制温度使 K 汽化。其余三种物质均为液体,便于生成的汽化。其余三种物质均为液体,便于生成的 K 蒸气不蒸气不断逸出,使反应向生成断逸出,使反应向生成 K 的方向进行而制得的方向进行而制得 K。在。在 801883 合理。合理。7用铝热法还原下列化合物,若获得金属各用铝热法还原下列化合物,若获得金属各 1 mol,消耗铝最少的是,消耗铝最少的是()AMnO2BCr

34、2O3CWO3DCuO解析解析:选选 D得到得到 1 mol 金属时转移电子的物质的量越少金属时转移电子的物质的量越少,则消耗则消耗 Al 越少越少,从而可知从而可知,金属的化合价越低,被还原时,需要的电子越少,消耗的铝越少。金属的化合价越低,被还原时,需要的电子越少,消耗的铝越少。8赤铜矿的主要成分是氧化亚铜赤铜矿的主要成分是氧化亚铜(Cu2O),辉铜矿的主要成分是硫化亚铜,辉铜矿的主要成分是硫化亚铜(Cu2S),将赤,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:铜矿与辉铜矿混合加热有如下反应:Cu2S2Cu2O=6CuSO2。下列对于该反应的。下列对于该反应的说法中,正确的是说法中,正确的是()该

35、反应中的氧化剂只该反应中的氧化剂只有有 Cu2OCu2S 在反应中既是氧化剂又是还原剂在反应中既是氧化剂又是还原剂Cu 既是既是氧化产物又是还原产物氧化产物又是还原产物氧化产物与还原产物的物质的量之比为氧化产物与还原产物的物质的量之比为 16ABCD解析解析:选选 D该反应中该反应中,Cu2S 既是氧化剂又是还原剂既是氧化剂又是还原剂,Cu2O 是氧化剂是氧化剂;Cu 是还原产是还原产物,物,SO2是氧化产物。是氧化产物。9已知已知 Al、Cu、Hg 三种金属分别用如下方法冶炼:三种金属分别用如下方法冶炼:2Al2O3(熔融熔融)=电解电解4Al3O2,H2CuO=CuH2O,2HgO=2Hg

36、O2。(1)分析以上信息,可总结出金属冶炼方法与金属活动性强弱之间的关系是分析以上信息,可总结出金属冶炼方法与金属活动性强弱之间的关系是_。(2)利用利用(1)中的结论,并结合题目信息,写出工业上用中的结论,并结合题目信息,写出工业上用 CaCl2冶炼金属钙的化学方程式冶炼金属钙的化学方程式_。(3)在某些特殊环境下,往往用铝热反应来冶炼一些难熔金属,请据此法写出用在某些特殊环境下,往往用铝热反应来冶炼一些难熔金属,请据此法写出用 MnO2冶炼金属锰的化学方程式:冶炼金属锰的化学方程式:_。解析解析:(1)金属的冶炼方法与金属在自然界中的存在状态金属的冶炼方法与金属在自然界中的存在状态、金属活

37、泼性有关金属活泼性有关。一般来说一般来说,活泼的金属采用电解法冶炼活泼的金属采用电解法冶炼(如如 K、Ca、Na、Mg、Al 等等),中等活泼的金属用高温还原法冶中等活泼的金属用高温还原法冶炼炼(如如 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu 等等),不活泼的金属用热分解法冶炼,不活泼的金属用热分解法冶炼(如如 Hg、Ag 等等)。(2)Ca 是活泼的金属,工业上用电解熔融是活泼的金属,工业上用电解熔融 CaCl2的方法冶炼。的方法冶炼。(3)金属铝和金属铝和 MnO2发生置换反应生成单质锰和氧化铝。发生置换反应生成单质锰和氧化铝。答案答案:(1)活泼的金属一般采用电解法冶炼活泼的金属一般采用电解法冶炼,

38、中等活泼的金属一般采用高温还原法冶炼中等活泼的金属一般采用高温还原法冶炼,不活泼的金属一般采用热分解法冶炼不活泼的金属一般采用热分解法冶炼(2)CaCl2(熔融熔融)=电解电解CaCl2(3)4Al3MnO2=高温高温2Al2O33Mn10钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义,现代炼铁的主要方法是高炉钢铁工业对促进经济和社会的发展具有重要的意义,现代炼铁的主要方法是高炉炼铁。其设备如图所示:炼铁。其设备如图所示:炼铁的炉料炼铁的炉料(铁矿石铁矿石、焦炭焦炭、石灰石等石灰石等)由高炉的顶部投入由高炉的顶部投入,原料在下降过程中与高炉气原料在下降过程中与高炉气气流在炉身部分发生作用。请回答

39、下列问题:气流在炉身部分发生作用。请回答下列问题:(1)焦炭在炼铁的过程中所起的作用是焦炭在炼铁的过程中所起的作用是_。(2) 采 用 炉 料 从 上 部 加 入 , 热 空 气 从 下 部 通 入 的 工 艺 , 其 目 的 是采 用 炉 料 从 上 部 加 入 , 热 空 气 从 下 部 通 入 的 工 艺 , 其 目 的 是_。(3)写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应写出以赤铁矿为原料的炼铁高炉中发生的主要化学反应_。(4)高炉气中含有的主要气态污染物是高炉气中含有的主要气态污染物是_,若 直 接 排 放 将 污 染 空 气 , 因 此 应 回 收 利 用 , 请 写 出

40、该 污 染 物 的 一 种 用 途若 直 接 排 放 将 污 染 空 气 , 因 此 应 回 收 利 用 , 请 写 出 该 污 染 物 的 一 种 用 途_。解析:解析:(1)焦炭在炼铁的过程中既作为能源提供反应所需要的能量,同时生成焦炭在炼铁的过程中既作为能源提供反应所需要的能量,同时生成 CO 作为作为还原剂还原剂,还原出铁矿石中的还原出铁矿石中的 Fe;(2)采用炉料从上部加入采用炉料从上部加入,热空气从下部通入的工艺热空气从下部通入的工艺,主要主要是采用逆流操作是采用逆流操作,不仅利于矿石与还原性气体充分接触不仅利于矿石与还原性气体充分接触,还增加了接触时间还增加了接触时间,利于反应

41、利于反应;(3)炼铁高炉中发生的主要反应就是还原剂的生成及生成铁的反应;炼铁高炉中发生的主要反应就是还原剂的生成及生成铁的反应;(4)高炉气的主要成分有:高炉气的主要成分有:CO、CO2等等,其主要气态污染物是有毒的其主要气态污染物是有毒的 CO;回收利用回收利用 CO,可用作燃料或作还原剂等可用作燃料或作还原剂等。答案:答案:(1)既提供热量,又产生还原剂既提供热量,又产生还原剂 CO(2)采用逆流接触操作,使矿石与还原性气体充分接触、反应采用逆流接触操作,使矿石与还原性气体充分接触、反应(3)CO2=高温高温CO2,CO2C=高温高温2CO,Fe2O33CO=高温高温2Fe3CO2(4)CO作燃料作燃料(或还原剂或还原剂)

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