1、第1课时从自然界获取铁和铜课时跟踪检测知识点一:铁的冶炼1工业炼铁,用到的原料有:铁矿石、焦炭、空气、石灰石,下列对原料在冶炼过程中的作用叙述不正确的是()A焦炭是铁矿石炼铁时的还原剂B空气在与焦炭的反应中,为炼铁提供能量C石灰石是帮助矿石中杂质形成炉渣D固体原料需粉碎,增大与气体的接触面解析:炼铁过程中,焦炭与空气反应不仅为炼铁提供还原剂CO,还提供了热量,A项错;石灰石主要用来除SiO2;将固体原料粉碎,增大与气体的接触面积,使反应更充分,原料利用率更高。答案:A2下列在高炉里炼铁的反应中属于非氧化还原反应的是()ACO2C2COBCaOSiO2CaSiO3CFe2O33CO2Fe3CO2
2、DSiO22CSi2CO解析:B项化学反应中各元素化合价均没有变化,是非氧化还原反应;其余三个反应均是氧化还原反应。答案:B3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(主要成分为Fe2O3)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,还需加入焦炭和石灰石,石灰石能除去铁矿中的二氧化硅。请填空:(1)写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式:_。(2)写出焦炭起还原作用前在高炉中参与反应的两个化学方程式:_。(3)写出碳酸钙参与反应的化学方程式:_。解析:(1)赤铁矿被还原成铁的化学方程式为Fe2O33CO2Fe3CO2。(2)焦炭起还原作用前在高炉
3、中参与反应的两个化学方程式为CO2CO2,CO2C2CO。(3)碳酸钙参与反应的化学方程式为CaCO3CO2CaO,CaOSiO2CaSiO3。答案:(1)Fe2O33CO2Fe3CO2(2)CO2CO2CO2C2CO(3)CaCO3CO2CaO,CaOSiO2CaSiO3知识点二:铜的冶炼4下列关于铜的冶炼的说法,正确的是()A工业上采用高温冶炼黄铜矿得到的铜,含铜量为99.7%以上B铜的冶炼原理与铝的冶炼原理是相同的C生物炼铜具有成本低、污染小、反应简单等优点D采用高温冶炼黄铜矿得到的铜,不含任何杂质解析:工业上采用高温冶炼黄铜矿得到的铜,含铜量在99.5%99.7%之间,A、D两项错;铜
4、的冶炼用热还原法,而铝的冶炼用电解法,原理不同,B项错;C项正确。答案:C5赤铜矿的主要成分是Cu2O,辉铜矿的主要成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应:Cu2S2Cu2O6CuSO2,关于该反应的说法中,正确的是()A该反应的氧化剂只有Cu2OBCu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂CCu既是氧化产物又是还原产物D每生成19.2 g Cu,反应中转移1.8 mol电子解析:该反应的电子转移情况为:,由电子转移情况知Cu2O作氧化剂,Cu2S既作氧化剂,又作还原剂,A项错,B项正确;Cu是还原产物,SO2是氧化产物,C项错;每生成6 mol Cu(384 g),转移6 mol电
5、子,那么生成19.2 g Cu,转移0.3 mol电子,D项错。答案:B6铜是生命必要的元素,也是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜即:曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜,试写出该反应的离子方程式:_。(2)尽管铜比铁较为稳定,但铜器表面经常会生成铜锈即:铜绿,化学式Cu2(OH)2CO3,其中生成铜绿的反应物除铜外还有O2、CO2和H2O。试写出保护铜制品的方法:_。(3)铜钱在历史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理性质和化学性质的角度分析为什么铜常用于制造货币。(铜的熔点是1 183.4 ,铁的熔点是1 5
6、34.8 )_。解析:(1)铁比铜活泼、铁能置换出CuSO4中的铜。(2)铜器表面生成铜锈是铜与O2、CO2和H2O相互作用的结果,而空气中含有O2、CO2和H2O,所以铜应保存在干燥空气中。(3)铜用于制造货币是因为铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀,铜的熔点比较低,容易冶炼铸造成型。答案:(1)FeCu2=Fe2Cu(2)干燥空气中保存(3)铜的化学性质比较稳定,不易被腐蚀,铜的熔点较低,容易冶炼铸造成型知识点三:金属的冶炼方法7下列金属冶炼的反应原理,错误的是()A2NaCl(熔融)2NaCl2BMgOH2MgH2OCFe3O44CO3Fe4CO2D2HgO2HgO2解析:镁的制备用MgC
7、l2MgCl2,活泼金属Na、Mg、Al均用电解法制备。答案:B8下列有关金属的工业制法中正确的是()A制钛:用金属钠置换四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛B炼铁:用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物C制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液D炼铜:用黄铜矿经电解精炼得到纯度为99.9%的铜解析:金属钠与溶液中溶剂水反应,不能置换出四氯化钛(TiCl4)溶液中的钛,故A错误;工业上常用CO在高温下还原铁矿石炼铁:3COFe2O3=2Fe3CO2,故B正确;工业上常用电解熔融氯化钠制钠:2NaCl2NaCl2,而电解饱和NaCl溶液:2NaCl2H2O2NaOHH2
8、Cl2,得不到钠,故C错误;黄铜矿(主要成分为CuFeS2)经过冶炼后得到粗铜,粗铜进行电解得到99.9%的铜,故D错误。答案:B1用足量的CO还原32 g某种氧化物,将生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到60 g沉淀,则该氧化物是()AFeO BFe2O3CCuO DCu2O解析:生成60 g碳酸钙沉淀,则通入的CO2为0.6 mol,那么足量CO与32 g氧化物反应,生成了0.6 mol CO2。CO Fe,产生0.6 mol CO2,需43.2 g FeO,A项错;3CO 2Fe,产生0.6 mol CO2,需32 g Fe2O3,B项正确;CO Cu,产生0.6 mol CO2,需48
9、 g CuO,C项错;CO 2Cu,产生0.6 mol CO2,需86.4 g Cu2O,D项错。答案:B2有CuO和Fe2O3组成的混合物a g,向其中加入2 mol/L的硫酸50 mL,恰好完全反应。如将2a g该混合物在足量H2中加热,使其充分反应,冷却后剩余固体的质量为()A(2a1.6)g B2(a1.6)gC(a1.6)g D3.2 g解析:CuO和Fe2O3与硫酸反应的化学方程式为CuOH2SO4=CuSO4H2O,Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)33H2O,它们恰好完全反应,则CuO和Fe2O3中氧元素恰好结合H2SO4中氢元素生成H2O,故a g CuO和Fe2O3的
10、混合物中氧元素的质量为2 mol/L0.05 L16 g/mol1.6 g,所以2a g混合物中含氧元素的质量为3.2 g,如将2a g该混合物在足量H2中加热,使其充分反应,冷却后剩余固体为Cu和Fe,则剩余固体的质量为(2a3.2)g2(a1.6)g。答案:B3a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比约为()A17B71 C78D87解析:铁粉投入H2SO4和CuSO4的混合溶液中,发生反应:,解得m g,那么与H2SO4反应的Fe为a g g g g,解得n mol,则参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之
11、比为71,B项正确。答案:B4如下图是用一氧化碳还原氧化铜的实验装置,回答下列问题:(1)有下列实验步骤:加热;通入一氧化碳。请用上述实验步骤的标号填空,实验开始时,应先_,然后_。(2)实验进行一段时间后,A装置中出现的现象为_,说明有_生成,B装置中出现的现象为_,说明有_生成。(3)装置A中的反应化学方程式为_,装置B中的反应化学方程式为_,装置C中的目的是_。(4)反应结束后,应先_,待冷却后_。解析:一氧化碳不纯时,加热可能会发生爆炸,所以实验开始时,应先通一氧化碳,然后加热;反应结束,为防止铜被氧化,应先撤去酒精灯,待冷却后停止通入一氧化碳;一氧化碳还原氧化铜的实验现象是黑色粉末变红色,澄清石灰水变浑浊。答案:(1)(2)黑色粉末变红色铜澄清石灰水变浑浊二氧化碳(3)CuOCOCuCO2CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O使未反应的CO燃烧,防止污染大气(4)撤去酒精灯停止通入一氧化碳