第二单元 铁、铜的获取及应用第1课时 从自然界中获取铁和铜1．工业上冶炼金属一般有热分解法、热还原法和电解法。
由于金属的化学活动性不同，因此可以选择不同的冶炼方法。
你认为选择的主要依据是( )A ．金属阳离子得电子的能力B ．金属熔点的高低C ．金属在自然界的存在形式D ．金属元素在地壳中的含量答案 A2．氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。
下列说法中不正确的是( )A ．冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中的脉石(二氧化硅)B ．湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应C ．Mg 可由电解熔融MgO 制取，Na 也可由电解熔融NaCl 制取D ．铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化解析 SiO 2＋CaCO 3=====高温CO 2↑＋CaSiO 3，A 项正确；工业上金属Mg 、Na 都是用电解熔融的氯化物制得的，C 项错误。
答案 C3．炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是( )A．磁铁矿(Fe3O4)72.4% B．赤铁矿(Fe2O3)70%C．菱铁矿(FeCO3)48.3% D．黄铁矿(FeS2)46.7%解析黄铁矿中含铁量低，且冶炼时会生成SO2，污染大气。
答案D4．工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是( ) A．碳还原法B．铝热法还原C．直接加热法D．盐的水溶液与活泼金属置换法解析钒、铬、锰等难熔的金属通常采用铝热反应进行冶炼。
答案B5．下列各组金属中，前者可以用热分解法制得，后者可以用一氧化碳或氢气还原制得的是( )A．Hg、Fe B．Fe、AlC．Ag、Mg D．Cu、Na解析冶炼金属时，对于一些极活泼金属(如金属钠等)采用电解法。
在金属活动顺序表中处于锌和铜之间的大部分金属，采用热还原法。
对于一些不活泼的金属，直接用加热分解法。
答案A6．下列说法不正确的是( )A．铁的冶炼中，焦炭的作用是提高炉温，产生还原剂COB．石灰石的作用是去除SiO2，造渣C．炼铁中，铁矿石被氧化D．将铁矿石粉碎，有利于反应的充分进行解析炼铁中，铁矿石被还原。
答案C7．铁的冶炼在我国具有悠久的历史，最早约在( )A．夏朝B．西汉C．春秋战国D．商朝解析考查化学史的相关问题。
答案C8．某磁铁矿石200 t，经分析其中含有铁元素86.9 t。
则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为( ) A．50% B．60% C．65% D．70%解析依据含有铁元素86.9 t可计算含有Fe3O4 120.0 t，则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。
答案B9．普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3。
而圆明园流失的牛首、猴首和虎首这三件1760年的铜铸国宝在250多年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是( )A．它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B．环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去C．铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D．它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金答案D10．用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO 反应制单质铜，有人设计了以下两种方案：①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量( )A ．一样多B ．①多C ．②多D ．无法判断解析 方案①中，用H 2还原CuO 时，加热前要先通H 2，以排除装置中的空气，以防加热时爆炸，实验结束后需继续通一会儿H 2，直到冷却为止，以防止Cu 重新被空气中的O 2氧化，因此，要制得1 mol Cu 需要的H 2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 C11．下列物质中，不属于合金的是( )A ．硬铝B ．黄铜C ．钢铁D ．水银答案 D12．(加试题)联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。
其主要原因是( )A ．价格便宜，不易生锈B ．铁锅含有碳元素C ．烹调的食物中留有人体需要的铁元素D ．传热慢，保温性能好答案 C13．铜在自然界存在于多种矿石中，如：主要成分CuFeS 2 Cu 5FeS 4 Cu 2S CuCO 3·Cu(OH)2请回答下列问题： (1)上表所列铜的矿石中，铜的质量百分含量最高的是________。
(2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。
该工艺的中间过程会发生反应：2Cu 2O ＋Cu 2S=====高温6Cu ＋SO 2↑，该反应的氧化剂是__________。
答案 (1)辉铜矿 (2)Cu 2S 和Cu 2O14．(加试题)在一定条件下可实现如图所示物质之间的转化。
请填写以下空白：(1)孔雀石的主要成分是CuCO 3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。
图中的F 是________。
(2)写出明矾溶液与过量NaOH 溶液反应的离子方程式：__________________________________________________________________。
(3)图中所得G 和D 都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：_____________________________________________________。
(4)工业上采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜，第一步反应为2CuFeS 2＋O 2===Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2，若1 mol O 2参加反应，转移的电子数为________ mol 。
(5)电解B 时每生成1 mol D ，同时生成________ mol E 。
解析 据题给信息可以判断出A 中含NaAlO 2，沉淀为Al(OH)3，B 为Al 2O 3。
F 为CO 2，G(固体)为CuO 。
D(固体)为Al ，E 为O 2。
CuFeS 2中Cu 为＋2价，Fe 为＋2价，S 为－2价，Cu 2S 中Cu 为＋1价，故反应中化合价升高的只有CuFeS 2中S 元素，且由－2价到＋4价，由此计算转移的电子数。
答案 (1)CO 2(2)Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O (3)3CuO ＋2Al=====高温3Cu ＋Al 2O 3(4)6 (5)0.7515．某地产孔雀石的主要成分是Cu 2(OH)2CO 3。
(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。
供选择的试剂有：①木炭，②铁屑，③生石灰，④稀硫酸，不得另选其他试剂，写出反应的化学方程式。
A ．湿法冶炼：____________________________________________________、_________________________________________________________________(可不填满，也可补充，下同)。
B ．高温冶炼：_____________________________________________________________________________________________________________________。
解析 孔雀石受热发生分解反应[实际上为Cu(OH)2、CuCO 3的分解反应]：Cu 2(OH)2CO 3=====高温2CuO ＋H 2O↑＋CO 2↑。
由CuO 炼铜，可用焦炭还原法：C ＋2CuO=====高温2Cu ＋CO 2↑；Cu 2(OH)2CO 3和CuO 都不溶于水，但溶于硫酸，可以采用湿法炼铜。
答案 (1)Cu 2(OH)2CO 3=====高温2CuO ＋H 2O↑＋CO 2↑(2)A ：CuO ＋H 2SO 4===CuSO 4＋H 2O Fe ＋CuSO 4===FeSO 4＋CuB ：2CuO ＋C=====高温2Cu ＋CO 2↑16．(加试题)下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中，解决问题阶段甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置。
(1)点燃酒精灯A、B的先后顺序为：先点燃________后点燃________。
(2)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________________。
(3)洗气试管中的实验现象为_______________________________________。
(4)酒精灯B的作用为____________________________________________。
(5)乙同学提出甲同学装置太复杂，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导气管出口旋转到A有火焰上即可。
乙同学的设计是否合理？简述理由(从A、B使用的一致性角度考虑)________。
(6)丙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。
如图是他设计的贮气瓶，尾气应从________(填“a”或“b”)管通入。
(7)丁同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，其设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应。
你认为丁的设计________(填“必要”或“不必要”)。
解析点燃酒精灯的先后顺序涉及实验的安全性问题，必须先将系统内的空气排尽，才能点燃，否则会引起爆炸。
CO与CuO反应的产物是Cu与CO2，CO2可与澄清石灰水反应使之变浑浊。
答案 (1)B A (2)CuO ＋CO=====△Cu ＋CO 2 (3)澄清石灰水变浑浊 (4)点燃未参加反应的CO ，防止CO 污染空气 (5)不合理，因为该实验应先通CO 气体，后加热CuO ，不能同时进行 (6)b (7)不必要17．(加试题)铜器长期暴露在潮湿空气中，它的表层往往含有“铜绿”(碱式碳酸铜)，它受热易分解。
为了从铜绿中制得铜，并测定铜绿在混合物中质量分数，把铜绿样品放在试管中，与通入的纯净氢气在加热条件下发生反应，实验装置如下图。
请回答下列有关问题：(1)A 处应选用下列装置中的____________(填写序号)(铁架台已省去)。
选用的理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。