2. 5物质的转化⑵【点击要点】金属的冶炼1.金属在自然界中的存在少数金属以 形式存在，大多数金属是以化合态的形式存在的2 .金属的冶炼原理与方法(1 )原理：把金属从化合态变成游离态2) 冶炼方法：A木炭和氧化铜粉末在高温下的反应： 实验现象： 固体逐渐变为 ，澄清石灰水变 B炽热的碳能在高温条件下与二氧化碳反应，生成一氧化碳一氧化碳也会夺取金属氧化物 中的氧，产生游离态的金属单质以碳和氧化铜反应为例，该过程的化学方程式为：C氢气还原氧化铜： 现象： 粉末状固体逐渐变为 ，试管口有 生成操作注意事项：实验开始时需先 再 ，防止 ;实验停止后，要继续 ，直到 为止，防止 氢气还原氧化铜实验装置中容易出现的典型错误：(1) 试管口高于试管底应使试管口 试管底，防止反应生成的水倒流2) 试管口加了胶塞试管口不能加胶塞，否则 ，易造成试管炸裂3) 导管略伸入试管口应使导管贴试管上壁伸人 3) 还原反应：A含氧化合物里的氧被夺取的反应，叫做 ;能从氧化物中夺取氧的能力叫做性，具有还原性的物质可作 剂B可以作还原剂的物质主要有 、 和 4 )铁的冶炼用铁矿石炼铁的主要反应原理：在高温下，用一氧化碳从铁矿石中把铁还原出来。
一氧化碳还原氧化铁的化学方程式： 操作注意事项：实验最好在通风橱中进行实验时应该先通一会一氧化碳， 以排除试管中的空气，防止一氧化碳与空气混合加热时引起爆炸 多余的一氧化碳不能直接排到空气中，应 3 .有关纯度问题的计算(1) 曲混合物质量及纯度，计算纯净物质量：纯净物质量 =混合物质量x纯度(2) 根据纯净物的质量，求出其中组成元素的质量分数组成元素的质量分数 =某组成元素的质量 x 100%纯净物的质量(3) 求产品中的含杂质的物质的质量 (即混合物质量)：混合物质量=纯净物质量纯度【典题分析】例1钢铁厂购进含氧化铁（Fe 20）85 %的赤铁矿石lOOOt，准备用这些铁矿石炼取含杂 质3%的生铁1）如图所示，请将纯铁质量的计算过程填写完整2）请利用化学方程式计算生铁的质量反应原理为3C0+FG丄工2Fe+3CG）巩固训练1把铜和氧化铜的混合物 2g,通入足量的氢气，加热充分反应，得到 1. 84g铜那么，原混合物中氧化铜的质量分数是多少 ？例2早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器•工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应. 某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究， 关于该实验说法错误的是（ ）A. 实验前应该检查装置的气密性B. 实验开始后，可观察到 A中粉末变成黑色，B中澄清石灰水变浑浊C. 该实验中一氧化碳是还原剂D. C导管口放置点燃的酒精灯的主要目的是验证一氧化碳有可燃性巩固训练2小金同学设计了下图所示的实验装置，进行一氧化碳还原氧化铜的实验.试回答:（1） 为了保证安全，在通入 CO气体之前应该_（2） 实验前后，A处玻璃管中黑色粉末变红色，原因是 ，后又变黑色，其原因是 ；并依次写出A中发生的两个化学反应方程式 ；【跟踪演练】 一、选择题1 .下列有关铁的说法错误的是 （）A .地壳中铁元素含量排在第四位B .在铁制品表面镀锌可防锈C .用铁矿石与焦炭在高炉内炼钢D .生铁的含碳量比钢的含碳量高2 .进行如图实验，加热一段时间后，可观察到有红色物质出现，说明氢气具有（ ）A. 还原性B. 可燃性C. 氧化性D. 助燃性3 •相同质量的氢气和一氧化碳，还原氧化铜的质量（ ）A. —样多 B .一氧化碳还原的多C.氢气还原的多 D .无法比较△4. 在反应CuO+H2 Cu+H0中，作还原剂的是（）A . CuO B . H2 C . Cu D . H2O5. 下列叙述中不符合右图实验设计意图的是 （）A .说明CO具有还原性B .说明生成物 CO的密度比空气大C .说明CO和CuO的反应需要加热D .可以防止有毒的 CD气体对空气的污染，同时又可以充分利用能源6 .用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜，发现已制得的铜又很快变黑了，你推测产生这 种现象的原因是（）A .温度太低B .试管口倾斜了C .反应开始时，没有把试管内的空气排干净D .铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中氧气所氧化7. H2、CO C分别与黑色的氧化铜反应，下列叙述中错误的是（A. 反应都需要加热B. 都有红色铜生成C. 都属于置换反应D. H2、CO C都具有还原性8. 实验室用氢气还原氧化铜的主要实验步骤是①停止加热 ②停止通入氢气 ③给氧化铜加热 ④向试管里通氢气 ⑤氢气验纯.其操作顺序正确的是（ ）A.⑤④③①② B .③⑤④②①C. ⑤④③②① D .③⑤④①②9 •某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图甲装置，再通过图乙中的仪器组合。
为达到实验目的，图乙中仪器选择和连接最好的是（A. cba B . cda刁JNaOH—浓潯液ab團乙.cbd D.bcaC二、填空题10•铁的使用非常广泛,但较容易生锈1）工业上炼铁的反应原理是： 3C3 Fe2Q= 2 Fe + 3CQ,该反应中一氧化碳（CO会夺取氧化铁（Fe2O）中的氧，这说明一氧化碳具有 性2 ）根据下图所示实验现象，可以得出铁生锈的条件之—段时间后裏面光竟溟桶花表面有镌逝-屋桶花-11.某学习小组在做氢气还原氧化铜的实验时，会儿后再给氧化铜加热， 反应完全后撤去酒精灯并停止通入氢气,衰面光呢干燥剤在试管内加入氧化铜固体 10克，通入氢气一在空气中将试管冷却，发现部分红色团体又变回黑色•称得试管中剩余固体质量为 8.32克.（1） “在空气中将试管冷却”会导致 ，使“部分红色固体又变回黑色” •（2 ）按此实验操作及获得的数据， 可知试管剩余固体中有氧化铜 克.12 .构建知识网络是重要的学习方法右图是关于铁化学性质的知识网络 （“一”表示一种物质转化为另一种物质），其中B是密度最小的气体，C为红色固体单质请回答下列问题：(1) A物质的化学式为 (2) B物质的一种用途是 (3) 反应②还需要的一种反应物是 ( 填化学式)。
4) 写出反应③的化学方程式，并注明基本反应类型 ()三、实验探究题13. 天然气作为燃料已进入千家万户 小聪在帮助父母烧菜时想到： 天然气燃烧的产物是什么呢？带着这一问题，小聪和同学一起进行了如下的探究1 )设计与实验：同学们设计了甲图装置(固定装置未画出) 到的混合气体通过该装置进行实验开始时应 (填"先通气体”或"先加热”)；加热过程中发现黑色CuO固体变红，澄清石灰水变浑浊写出CuO固体变红的化学方程式 仅根据甲图装置出现的现象，写出混合气体所有的可能组成(2) 评价与改进：小聪认为上述实验方案有缺陷， 通过讨论,，将天然气在氧气中点燃后得CuO甲 澄清石灰水增加了乙图中的3个装置(固定装置未画出)，对方案作了改进并进行实验：将混合气体先通过乙图中连接的装置后,再通入甲图装置实验中部分现象如下： A装置质量增加，B装置中溶液不变浑浊，甲图装置中实验现象与(1)相同TNaOH溶液无水CuSO4C:混合气体TT甲图装置(填A B乙 (第13题图)请你写出改进方案的装置连接顺序(装置不重复使用) 装置编号)3) 交流与讨论：通过对改进实验的现象分析，同学们得出了正确的结论14. 氢气还原氧化铜生成红色固体，这些红色固体是什么物质？某科学兴趣小组查阅资料得知，反应温度不同，氢气还原氧化铜的产物可能是 Cu或CsO, Cu和CuaO均为不溶于水 的红色固体；但氧化亚铜能与稀硫酸反应，化学方程式为： Cu2O+HSQ=CuSO+Cu+HQ为探究反应后的红色固体中含有什么物质？他们提出了以下假设：假设一：红色固体只有 Cu假设二：红色固体只有 CuzO假设三：红色固体中有 Cu和CsO请回答有关问题。
1） 取少量红色固体，加入足 量的稀硫酸若无明显现象・，则假设 成立;若看到溶 液变成蓝色，且仍有红色固体，则能否支持假设三？ （选填“能”或“不能”）2） 现将3克红色固体加入足量的稀硫酸中，反应后的溶液过滤，称得烘干后的滤渣质量为1.4克则原红色固体中含有什么 物质？ 15. 下面是三套还原氧化铜的实验装置甲氢气还原氧化洞乙一氧化碳还原氧铜 丙朮骸还原氧化洞请回答下列问题: 条件下进行•实验现象也（1）三个实验的反应原理相似，反应条件也相似，均需在有共同之处，即： •（2） 甲试管口部向下倾斜，其原因是 •乙、丙均需将导管尾部插入澄清石灰水中，目的是证明有 生成•为了防止一氧化碳污染环境， 在装置乙中a处应连接 或 装置.（3） 从操作步骤看，甲、乙实验都有下列操作： a •通气体，b.停止通气体，c •点燃酒精灯，d.撤去酒精灯.实验操作的正确顺序都是（填序号 ） •（4） 顺序写出还原氧化铜的三个反应的化学方程式：甲： ，乙： ，丙： •上述反应中，不属于置换反应的是 （写编号）答案【点击要点】1 •游离态L (2) A : C-2CuO2Cu*C0：T 黒邑红色淳浊2COCO・CUO=^6YQC： H:-CuO-^Cu-H：O黒邑红鱼通一会氢气 加热氧化铜 氢气与空气起合加热时试萤爆裂通入嬴气 试管冷却 灼熱的钢植空汽中的載气氧化成気化铜 (】牒低于(3) 还原反应 还原 还原㈡气休排不岀⑶试盍底部48 —氛化碳氢气(4) 3CO+FeC3=^2Fe+3CQ对着火焰烧掉【典题分析】例 1 (1)850t 1000t X 85%X 70%(2)解：设这些铁矿石可炼出纯铁的质量为△3CO+FeO? 2Fe+3COX。
1601121000t X 85%160t112x=595t1000t 85% x595t生铁的质量： =613t97%3%的生铁为613t答：这些铁矿石可炼出含杂质巩固训练I解析：只要明确1. 84g铜是原混合物中的铜与被还原出来的铜的总和，这道题 就迎刃而解了设原混合物中铜的质量为 x△CuO+H2 Cu+HO80 6429-x l.849-x80 = 642g -x 1.84g -x64(2g-x)=80(1.84g-x)解得：x=1.2g•••原混合物中含 CuO:2g-1.2g=0.8g混合物中氧化铜的质量分数为 0:8g X l00 % =40%2g例2 D解析：A、为防止装置漏气，实验前应该检查装置的气密性，故选项说法正确. B一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，可观察到 A中粉末变成黑色，B中澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确. C 一氧化碳具有还原性，能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳，该实验中一氧化碳是还原剂，故选项说法。