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1、高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义第二单元铁 铜的获取及应用 第一课时从自然界获取铁和铜 课标要求 1 了解铁 铜的冶炼 2 掌握金属冶炼的一般方法 1 常见的铁矿有磁铁矿 Fe3O4 赤铁矿 Fe2O3 等 常见的铜矿有黄铜矿 CuFeS 2 孔雀石 CuCO3 Cu OH 2 等 2 工业上主要采用高温冶炼黄铜矿 CuFeS 2 的方法获得粗铜后经过电解精炼 得到 精铜 3 常见金属的冶炼方法 K Ca Na Mg Al 用电解法 金属活动 性顺序 中 Zn Cu 用高温还原法 Hg Ag 用热分解法 Cu Zn 还可用湿 法冶炼 铁 铜的冶炼 1 铁 铜的存
2、在 铁 铜在自然界中主要以化合态的形式存在 1 铁矿有磁铁矿 主要成分为 Fe3O4 赤铁矿 主要成分为 Fe2O3 等 2 铜矿有黄铜矿 主要成分为 CuFeS2 孔雀石 主要成分为 CuCO 3 Cu OH 2 等 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 2 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 3 铁的冶炼 1 设备 炼铁高炉 2 原料 铁矿石 焦炭 空气 石灰石等 3 主要反应 还原剂的生成 a 生成 CO 2 C O2高温 CO2 b 生成 C
3、O CO 2 C 高温 2CO 铁的生成 Fe2O3 3CO 高温 2Fe 3CO 2 炉渣的形成 a CaCO3高温 CaO CO2 b CaO SiO2高温 CaSiO 3 特别提醒 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 调硅锰 除硫 磷 得到含碳量0 03 2 的钢 4 炼铜 1 工业炼铜 工业上采用高温冶炼黄铜矿 主要成分为 CuFeS2 的方法得到铜 黄铜矿 还原剂 高温 冰铜 粗铜 含 Ag Au Fe Zn 等杂质 电解精炼 精铜 2 生物炼铜 矿堆浸铜法 原理 CuS 细菌 O2 CuSO 4 Fe Cu 特点 成本低 污染小 反应条件简单等
4、 1 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 B 采用富氧空气可以得到纯铁 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 C 加石灰石的目的主要是为了得到CO 2 D 用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿 赤铁矿和黄铁矿 解析 选 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 采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧 B 不正确 加石灰石的目的主要是为了 造渣 C 不正确 黄铁矿中铁的含量低 一般不用于冶炼生铁 D 不正确 2 回答下列关于高炉炼铁的问题 1 炼铁的原料有 2 焦 炭
5、的 作 用 有 两 点 一 是 化 学 方 程 式 为 二是 化学方程式为 3 铁 矿 石 的 作 用 是 化 学 方 程 式 以 赤 铁 矿 为 例 为 4 生石灰的作用是 化学方程式为 答案 1 铁矿石 焦炭 空气 石灰石 2 燃料 提供能量C O 2 点燃 CO 2 生成还原剂C CO 2 高温 2CO 3 炼铁基础原料 作氧化剂Fe2O3 3CO 高温 2Fe 3CO 2 4 造渣材料 CaCO 3 高温 CaO CO 2 CaO SiO2 高温 CaSiO 3 金属冶炼的方法 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 1 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 2 金
6、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 3 高温还原法的冶炼金属的分类和优 缺点 1 分类 2 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 正确的打 错误的打 1 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 3 金属冶炼过程中 金属化合物得到电子发生氧化反
7、应 4 金属的活动性越强 即金属失电子的能力越强 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 选项冶炼原理方法 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 A 2HgO 2Hg O2 热分解法 B 2Al 2O3 熔融 通电 冰晶石 4Al 3O 2 电解法 C Cu 2S O2 高温 2Cu SO2 热分解法 D Fe2O3 2Al 高温 2Fe Al2O3 高温还原法 解析 选 C 活泼金属 K Ca Na Mg Al 等用电解法冶炼 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Hg Ag 利用热分解法冶 炼 故 A B D 正确 C
8、错误 C 项为火法炼铜 三级训练 节节过关 1 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 B 用电解熔融的 NaCl 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 D 回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 解析 选 C 铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属 如2Al Fe2O3高温 2Fe Al2O3 金属钠用电解熔融的NaCl的方法制取 铝是活泼金属 很难用还原剂把 它还原出来 回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物 2 目前工业上冶炼铝通常采用的方法是 A CO 或 H2还原法B 铝热反应法 C 电解法D 热分解法 解析 选 C 目前工业上冶炼
9、金属铝采用的是电解熔融的Al2O3来得到金属铝 3 下列反应能通过置换反应生成铁的是 Zn FeCl 2 溶液 Na FeSO4 溶液 Fe 2O3 CO 高温 Fe 3O4 H2 高温 Al Fe2O3 引燃 A B 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 C D 解析 选 C 中钠先与水反应生成NaOH 再与 FeSO4发生复分解反应 并 不能置换出铁 该反应虽然生成铁 但不是置换反应 其余皆符合题意 4 冶炼金属一般有下列方法 焦炭法 水煤气 或氢气或一氧化碳 法 活泼金属置换法 电解法 1 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 火烧孔 雀石炼铜
10、 湿法 炼铜 铝热 法炼铬 从光卤石 KCl MgCl 2 6H2O 中 炼镁 2 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 解析 1 火烧孔雀石炼铜是用C 还原孔雀石分解得到CuO 选 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 光卤石炼镁的反应为 MgCl 2 熔融 通电 Mg Cl 2 选 2 金属活动性较强的金属 活动性介于 Zn Cu 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 答案 1 2 2Fe 2O3 3C 高温 4Fe 3CO 2 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 3H 2 WO3 高温 W 3H2O 3Mn
11、O 2 4Al 高温 3Mn 2Al2O3 2NaCl 熔融 通电 2Na Cl 2 一 单项选择题 1 下列说法中 不正确的是 A 金属的冶炼 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 中还原出来 B 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 D 金属单质被发现和应用得越早 其活动性一般越弱 解析 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 电解法 热分解法 后两种方法不用加入还原剂 B 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 A 2NaCl 熔融 电解 2Na Cl 2 B Al2O3 3C 2
12、 125 2Al 3CO C Fe2O3 3CO 高温 2Fe 3CO 2 D 2Ag 2O 4Ag O2 解析 选 B 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 3 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 还原出来 消耗 H2 C CO 的质量比为 A 1 1 1B 1 3 14 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 C 1 6 14D 2 1 2 解析 选 B 由 3H2 Fe2O3 3 2C Fe 2O3 3CO Fe2O3可知 相同的质量的氧 化铁需要的还原剂的质量比为 3 2 3 2 12 3 28 1 3
13、 14 4 工业上 常用 Mg 还原法制取金属 Ti 反应原理如下 2Mg TiCl4 高温 2MgCl 2 Ti 下列说法正确的是 该反应属于置换反应 该反应属于氧化还原反应 该反应表明 Mg 比 Ti活泼 Ti 被誉为 21 世纪的金属 在航天工业上有 广泛用途 A 只有 B 只有 C 只有 D 全部 解析 选 D 由单质 Mg 从化合物 TiCl4中置换出金属 Ti 化合价发生变化 故 正确 在反应中Mg 作还原剂 Ti是还原产物 故 Mg 的还原性比 Ti强 正 确 Ti 为性能优良的金属 广泛应用于航天工业 正确 5 用足量的 CO 还原 32 0 g 某种氧化物 将生成的气体通入足
14、量澄清石灰水 中 得到 60 0 g 沉淀 则该氧化物是 A FeO B Fe2O3 C CuO D Cu2O 解析 选 B n CO 2 n CaCO3 60 0 g 100 g mol 1 0 6 mol 则氧化物中氧元 素也为 0 6 mol m O 0 6 mol 16 g mol 1 9 6 g 金属的质量为 32 g 9 6 g 22 4 g 假设为 Fe 元素 n Fe n O 22 4 g 56 g mol 1 0 6 mol 2 3 假设为 Cu 元素 n Cu n O 22 4 g 64 g mol 1 0 6 mol 7 12 二 不定项选择题 高考化学一轮复习讲义 高考
15、化学一轮复习讲义 6 铝能用于冶炼金属铁 钒 铬 锰等 其原因是铝具有 A 两性 B 导电性好 C 熔点低 D 还原性强 且反应放出大量热 解析 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 D 正确 7 下列反应原理不符合工业冶炼金属实际情况的是 A 2MgO 电解 2Mg O2 B TiCl4 4Na 700 800 Ti 4NaCl C Al2O3 3H2 2Al 3H2O D Fe3O4 4CO 高温 3Fe 4CO 2 解析 选 AC 工业上用电解熔融MgCl 2的方法制得 Mg A 项错误 工业上
16、用 电解 Al2O3的方法制取单质 Al C 项错误 8 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 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 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 解析 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 以金属活动性较差 容易冶炼的金属最先被人发现和利用 高考化学一轮复习讲义 高考化学一轮复习讲义 三 非选择题 9 冶炼金属常用以下几种方法 以C CO 或 H2作还原剂 利用铝热反应 原理还原 电解法 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 1 Fe Zn Cu 等中等活泼金属 2 Na Mg Al 等活泼或较活泼金属 3 Hg Ag 等不活泼金属 4 V Cr Mn W 等高熔点金属 解析 活泼的金属 如Na Mg Al 用电解法冶炼 不活泼的金属 如Hg Ag 用热分解法冶炼 中等活泼的金属 如Fe Zn Cu 用高温还原法冶炼 难熔金 属如 V Cr Mn W 等用铝热反应冶炼 答案 1 2 3 4 10
