高中化學(xué)-專題3 從礦物到基礎(chǔ)材料 第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用(課件+習(xí)題)(打包6套)蘇教版必修1.zip
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第二單元鐵 銅的獲取及應(yīng)用 第1課時(shí)從自然界中獲取鐵和銅 學(xué)考報(bào)告 一 鐵的存在及獲取 1 鐵銅的歷史 是人類使用最早 應(yīng)用最廣泛的兩種金屬 人類的歷史經(jīng)歷了以它們命名的 時(shí)代和 時(shí)代 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 雖然不斷有各種新型的金屬材料問世 但 仍然是重要的基礎(chǔ)金屬材料 在日常生活中的應(yīng)用十分廣泛 在國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用 鐵 銅 青銅器 鐵器 鐵 銅 2 鐵的存在 1 含量 鐵元素在地殼中的含量位居第 位 2 存在形態(tài) 自然界中鐵主要以 形式存在 鐵單質(zhì)只存在 中 3 常見鐵礦石 磁鐵礦的主要成分為 赤鐵礦的主要成分為 4 化合態(tài) 隕鐵 Fe3O4 Fe2O3 3 鐵的冶煉 1 設(shè)備 2 原料 等 3 原理 在高溫下 用 把鐵從鐵礦石中還原出來 4 主要反應(yīng) 還原劑的生成 鐵礦石的還原 以Fe2O3為例 爐渣的形成 煉鐵高爐 鐵礦石 焦炭 空氣 石灰石 CO 思考探究 1 生鐵和鋼的含碳量情況 提示生鐵的含碳量為2 4 5 鋼的含碳量為0 03 2 生鐵中含碳量高于鋼中含碳量 2 為何不直接用焦炭還原鐵的氧化物 在鐵的冶煉過程中 焦炭的作用是什么 提示工業(yè)煉鐵不用焦炭直接還原鐵的氧化物的原因是焦炭為固體 與鐵礦石的接觸面積很有限 很難充分發(fā)生反應(yīng) 而CO是氣體 與鐵礦石的接觸面積大 提高了反應(yīng)速率 焦炭的作用 為反應(yīng)提供熱量 提供反應(yīng)所需的還原劑CO 例1 高爐煉鐵生產(chǎn)中 下列說法正確的是 A 焦炭和一氧化碳都是還原劑B 采用富氧空氣可以得到純鐵C 加石灰石的目的主要是為了得到CO2D 用于冶煉生鐵的礦石主要有磁鐵礦 赤鐵礦和黃鐵礦解析高爐煉鐵生產(chǎn)中 焦炭燃燒生成二氧化碳 二氧化碳再和焦炭反應(yīng)生成一氧化碳 一氧化碳還原鐵的氧化物 這些反應(yīng)中焦炭和一氧化碳是還原劑 A正確 采用富氧空氣是為了焦炭能充分燃燒 B不正確 加石灰石的目的主要是為了造渣 C不正確 黃鐵礦中鐵的含量低 一般不用于冶煉生鐵 D不正確 A 訓(xùn)練1 從石器 青銅器到鐵器時(shí)代 金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平 下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年代 之所以有先后 主要取決于 A 金屬的導(dǎo)電性強(qiáng)弱B 金屬的化合價(jià)高低C 金屬在地殼中的含量多少D 金屬的活動(dòng)性大小解析人類發(fā)展歷史上 先后經(jīng)歷了青銅器時(shí)代 鐵器時(shí)代 現(xiàn)在鋁也得到了廣泛的應(yīng)用 由于科技逐漸進(jìn)步 活潑金屬越來越易制備 因此金屬開發(fā)順序主要是由金屬的活動(dòng)性大小決定的 D 答案C 二 銅的存在及獲取 1 銅的存在 銅在自然界中主要以 形式存在 常見的銅礦有黃銅礦 孔雀石 CuCO3 Cu OH 2或 化合態(tài) CuFeS2 Cu2 OH 2CO3 2 銅的冶煉 CuSO4 Fe Cu FeSO4 CuSO4 Cu 例2 下列說法正確的是 A 高爐煉鐵用于還原氧化鐵的還原劑是焦炭B 煉鐵時(shí) 加入石灰石的作用是促進(jìn)氧化鐵的還原C 我國最早應(yīng)用的金屬是銅D 用于電氣工業(yè)的銅是由黃銅礦冶煉得到的解析高爐煉鐵用到的還原劑是CO 加入石灰石的作用是除去礦石中的SiO2 電氣工業(yè)用的銅是精銅 而由黃銅礦冶煉得到的銅是粗銅 答案C 借題發(fā)揮 金屬冶煉的一般步驟 1 第一步 礦物的富集 目的是除去雜質(zhì) 提高礦物中有用成分的含量 2 第二步 金屬的冶煉 利用氧化還原反應(yīng)的原理 在一定條件下 用還原劑把金屬礦物中的金屬離子還原為金屬單質(zhì)的過程 主要的方法有電解法 熱還原法 熱分解法等 3 第三步 金屬的精煉 采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ釤挸黾兘饘?如可用電解的方法提煉金屬銅等 訓(xùn)練3 古代的 藥金 外觀與金相似 常被誤認(rèn)為是金子 其冶煉方法如下 將碳酸鋅 赤銅 Cu2O 木炭按一定比例混合加熱到800 即得金光閃閃的 藥金 1 藥金 的主要成分是 2 有關(guān)冶煉的化學(xué)方程式是 解析高溫下 ZnCO3分解生成ZnO和CO2 木炭將Cu2O ZnO還原為Cu Zn 第2課時(shí)鐵 銅及其化合物的應(yīng)用 學(xué)考報(bào)告 一 鐵和銅單質(zhì)的性質(zhì)和用途 一 銅 鐵的物理性質(zhì) 1 鐵是 色金屬 可以被磁鐵吸引 銅是 色金屬 2 鐵和銅都有良好的 性和 性 3 鐵和銅的密度 熔 沸點(diǎn) 4 鐵 銅的用途 1 鐵用作建筑的鋼材 炊具 鋼軌等 2 銅多用作導(dǎo)體 零件 儀表 日用品等 銀白 紫紅 導(dǎo)電 導(dǎo)熱 較大 較高 二 鐵 銅單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)1 Fe 2H Fe2 H2 Fe Cu2 Cu Fe2 Fe 2Fe3 3Fe2 2 Cu 2AgNO3 Cu NO3 2 2Ag 思考探究 1 Fe和Cu在化學(xué)反應(yīng)中的產(chǎn)物有什么規(guī)律 2 過量的鐵在氯氣中燃燒能生成FeCl2嗎 提示鐵在氯氣中燃燒 無論氯氣少量或過量 只能生成氯化鐵而不能生成氯化亞鐵 例1 下列說法中正確的是 A 鐵在干燥的空氣中劇烈燃燒 火星四射 生成黑色的Fe3O4B 鐵跟鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和氫氣C 鐵絲浸入硫酸銅溶液中片刻 取出 表面出現(xiàn)紅色的鐵銹D 烤藍(lán)是在鐵制品表面通過化學(xué)反應(yīng)生成致密的氧化膜以防止鐵生銹解析A由于空氣中的氧氣含量較少 所以鐵絲在干燥的空氣中不能劇烈燃燒 只有在純氧中才能劇烈燃燒 B鐵跟鹽酸發(fā)生置換反應(yīng) 放出氫氣 同時(shí)生成氯化亞鐵 FeCl2 而不是氯化鐵 FeCl3 C鐵絲跟硫酸銅反應(yīng)置換出銅 所看到鐵絲表面的紅色物質(zhì)是銅 不是鐵銹 D刀片 槍筒表面發(fā)藍(lán)色光澤的物質(zhì)就是經(jīng)過烤藍(lán)加工得到的致密氧化膜 用以防止刀片 槍筒生銹 D 訓(xùn)練1 下列鐵的單質(zhì)或化合物中 鐵元素只有氧化性的是 A FeB FeCl2C Fe3O4D FeCl3解析氧化性與元素化合價(jià)的關(guān)系是元素顯示最高價(jià)態(tài)時(shí)只有氧化性 答案D 二 Fe2 和Fe3 的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化 1 1 向FeCl2溶液中滴加適量的氯水 溶液由 色變?yōu)?色 反應(yīng)的離子方程式為 2 向FeCl2溶液中加入足量的鋅粉 溶液由 色變?yōu)?色 反應(yīng)的離子方程式為 Fe2 Zn Fe Zn2 氧化 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 淺綠 棕黃 淺綠 無 2 1 在FeCl3溶液中加入足量的鐵粉 可以看到鐵粉 溶液由 色變?yōu)?色 反應(yīng)的離子方程式為 2 Cu與FeCl3溶液中的Fe3 反應(yīng) 生成Fe2 和Cu2 離子方程式為 3 在高溫加熱的條件下 用H2還原Fe2O3粉末 可以看到固體由 色變?yōu)?色 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 氧化 溶解 棕黃 淺綠 2Fe3 Fe 3Fe2 2Fe3 Cu 2Fe2 Cu2 紅棕 黑灰 思考探究 3 如何除去FeCl2溶液中混有少量雜質(zhì)FeCl3 如何除去FeCl3溶液中混有少量雜質(zhì)FeCl2 提示向溶液中加入足量的鐵粉 使FeCl3和Fe充分反應(yīng)生成FeCl2 然后過濾除去多余的Fe 可除去FeCl2溶液中混有少量雜質(zhì)FeCl3 向溶液中加入足量的氯水 使FeCl2轉(zhuǎn)化為FeCl3 可除去FeCl3溶液中混有少量雜質(zhì)FeCl2 4 如何保存鐵鹽和亞鐵鹽 提示鐵鹽及亞鐵鹽保存時(shí)的注意事項(xiàng) 亞鐵鹽中Fe2 易被氧化 其晶體應(yīng)密封保存 配制溶液時(shí) 應(yīng)加入鐵粉 或鐵釘 防止Fe2 被氧化 鐵鹽固體易潮解 所以應(yīng)密封保存 例2 把氯化亞鐵溶液中的Fe2 氧化為Fe3 而不引進(jìn)金屬離子或其他原溶液中不含有的陰離子 所用的兩種方法的離子方程式分別為 1 2 在裝有固體A的試管中加入無色溶液B 此時(shí)A未溶解 但加入一定量的水 A即逐漸溶解 并有氣體生成 溶液變?yōu)闇\綠色 將空氣通入該試管的溶液中 溶液顏色很快加深 請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻?1 B的化學(xué)式是 2 A加水后才溶解 其理由是 解析 把氯化亞鐵溶液中的Fe2 氧化為Fe3 而不引進(jìn)金屬離子或其他原溶液中不含有的陰離子 必須找特定的氧化劑 如Cl2 H2O2 O3 O2 HClO等 根據(jù)溶液變?yōu)闇\綠色 推測(cè)為Fe2 原固體A為Fe 加入無色溶液B 此時(shí)A未溶解 但加入一定量的水 A即逐漸溶解 并有氣體生成 推測(cè)無色溶液B為濃硫酸 使Fe鈍化 稀硫酸使Fe溶解 將空氣通入該試管的溶液中 溶液顏色很快加深 是由于Fe2 被氧化成Fe3 答案 1 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 2 2Fe2 H2O2 2H 2Fe3 2H2O 答案不唯一 1 H2SO4 2 濃硫酸使Fe鈍化 稀硫酸使Fe溶解 借題發(fā)揮 H2O2在工業(yè)生產(chǎn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常作為綠色氧化劑 它作為氧化劑其還原產(chǎn)物為水 多余的H2O2很易分解生成氧氣和水 Fe3 在水溶液中呈棕黃色 Fe2 在水溶液中呈淺綠色 訓(xùn)練2 在FeCl3 CuCl2混合溶液中 加入一定量的鐵屑 反應(yīng)完全后將固體濾出 下列說法中正確的是 A 若濾出的固體中只有銅 則溶液中一定含有的陽離子是Fe2 一定不含Cu2 B 若濾出的固體中只有銅 則溶液中一定含有的陽離子是Fe2 可能含有Cu2 和Fe3 C 若濾出的固體中只有銅 則溶液中一定含有的陽離子是Fe3 和Fe2 一定不含Cu2 D 若濾出的固體中含有鐵和銅 則溶液中一定含有的陽離子是Fe2 一定不含Cu2 和Fe3 解析發(fā)生的反應(yīng)有 Fe 2FeCl3 3FeCl2 Fe CuCl2 FeCl2 Cu 若濾出的固體中只有銅 則溶液中一定含有的陽離子是Fe2 可能含有Cu2 一定不含F(xiàn)e3 若濾出的固體中含有鐵和銅 則溶液中一定含有的陽離子是Fe2 一定不含Cu2 和Fe3 故A B C項(xiàng)均錯(cuò)誤 D項(xiàng)正確 答案D 三 Fe2 與Fe3 的檢驗(yàn) 加試 1 觀察法 淺綠色溶液中含有 棕黃色溶液中含有 2 加堿法 1 在試管中加入淺綠色的氯化亞鐵溶液 再加氫氧化鈉溶液 觀察到的現(xiàn)象是 反應(yīng)的化學(xué) 或離子 方程式是 2 在試管中加入棕黃色的氯化鐵溶液 再加入氫氧化鈉溶液 觀察到的現(xiàn)象是 反應(yīng)的離子方程式是 Fe2 Fe3 有白色沉淀生成 立即變?yōu)榛揖G色 最后變?yōu)?紅褐色 Fe2 2OH Fe OH 2 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH 3 有紅褐色沉淀產(chǎn)生 Fe3 3OH Fe OH 3 3 加KSCN 1 在試管中加入淺綠色的氯化亞鐵溶液 滴加KSCN溶液 現(xiàn)象 再滴入氯水溶液變成 色 反應(yīng)的離子方程式是 2 在試管中加入棕黃色的氯化鐵溶液 滴加KSCN溶液 溶液變成 色 無明顯 血紅 2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl Fe3 3SCN Fe SCN 3 血紅 血紅色 思考探究 5 若溶液中同時(shí)含有Fe2 和Fe3 如何檢驗(yàn)兩種離子 提示Fe2 對(duì)檢驗(yàn)Fe3 無干擾 可以滴加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3 Fe3 對(duì)檢驗(yàn)Fe2 有干擾 不能采用加KSCN溶液檢驗(yàn)Fe2 通常向溶液中滴加適量酸性KMnO4溶液 溶液紫紅色褪色說明含有Fe2 例3 選擇合適試劑完成甲 乙兩組實(shí)驗(yàn) 甲組 檢驗(yàn)含F(xiàn)e3 的溶液中是否含有Fe2 乙組 檢驗(yàn)含F(xiàn)e2 的溶液中是否含有Fe3 下列試劑及加入試劑順序能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?答案B 訓(xùn)練3 將下列4種鐵的化合物溶于稀鹽酸 滴加KSCN溶液沒有顏色變化 再加入氯水呈血紅色的是 A FeOB Fe2O3C FeCl3D Fe2 SO4 3解析Fe2O3 FeCl3 Fe2 SO4 3三種物質(zhì)溶于酸后 溶液中均含F(xiàn)e3 滴加KSCN溶液后呈血紅色 而A溶于鹽酸后所得FeCl2溶液在加入氯水后 發(fā)生反應(yīng)2Fe2 Cl2 2Fe3 2Cl 生成的Fe3 遇KSCN溶液變血紅色 答案A
第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用
第1課時(shí) 從自然界中獲取鐵和銅
1.工業(yè)上冶煉金屬一般有熱分解法、熱還原法和電解法。由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同,因此可以選擇不同的冶煉方法。你認(rèn)為選擇的主要依據(jù)是( )
A.金屬陽離子得電子的能力
B.金屬熔點(diǎn)的高低
C.金屬在自然界的存在形式
D.金屬元素在地殼中的含量
答案 A
2.氧化還原反應(yīng)廣泛應(yīng)用于金屬的冶煉。下列說法中不正確的是( )
A.冶煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石等,其中石灰石的作用是除去鐵礦石中的脈石(二氧化硅)
B.濕法煉銅與火法煉銅的反應(yīng)中,銅元素都發(fā)生還原反應(yīng)
C.Mg可由電解熔融MgO制取,Na也可由電解熔融NaCl制取
D.鋁熱法還原鐵的反應(yīng)中,放出的熱量能使鐵熔化
解析 SiO2+CaCO3CO2↑+CaSiO3,A項(xiàng)正確;工業(yè)上金屬M(fèi)g、Na都是用電解熔融的氯化物制得的,C項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案 C
3.煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高,而且要“有害元素”少,下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是( )
A.磁鐵礦(Fe3O4)72.4% B.赤鐵礦(Fe2O3)70%
C.菱鐵礦(FeCO3)48.3% D.黃鐵礦(FeS2)46.7%
解析 黃鐵礦中含鐵量低,且冶煉時(shí)會(huì)生成SO2,污染大氣。
答案 D
4.工業(yè)上由含釩、鉻和錳的礦物冶煉難熔的金屬釩、鉻和錳,通常采用的方法是( )
A.碳還原法
B.鋁熱法還原
C.直接加熱法
D.鹽的水溶液與活潑金屬置換法
解析 釩、鉻、錳等難熔的金屬通常采用鋁熱反應(yīng)進(jìn)行冶煉。
答案 B
5.下列各組金屬中,前者可以用熱分解法制得,后者可以用一氧化碳或氫氣還原制得的是( )
A.Hg、Fe B.Fe、Al
C.Ag、Mg D.Cu、Na
解析 冶煉金屬時(shí),對(duì)于一些極活潑金屬(如金屬鈉等)采用電解法。在金屬活動(dòng)順序表中處于鋅和銅之間的大部分金屬,采用熱還原法。對(duì)于一些不活潑的金屬,直接用加熱分解法。
答案 A
6.下列說法不正確的是( )
A.鐵的冶煉中,焦炭的作用是提高爐溫,產(chǎn)生還原劑CO
B.石灰石的作用是去除SiO2,造渣
C.煉鐵中,鐵礦石被氧化
D.將鐵礦石粉碎,有利于反應(yīng)的充分進(jìn)行
解析 煉鐵中,鐵礦石被還原。
答案 C
7.鐵的冶煉在我國具有悠久的歷史,最早約在( )
A.夏朝 B.西漢 C.春秋戰(zhàn)國 D.商朝
解析 考查化學(xué)史的相關(guān)問題。
答案 C
8.某磁鐵礦石200 t,經(jīng)分析其中含有鐵元素86.9 t。則磁鐵礦中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為( )
A.50% B.60% C.65% D.70%
解析 依據(jù)含有鐵元素86.9 t可計(jì)算含有Fe3O4 120.0 t,則磁鐵礦中Fe3O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%。
答案 B
9.普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠,其主要成分是Cu2(OH)2CO3。而圓明園流失的牛首、猴首和虎首這三件1760年的銅鑄國寶在250多年后看上去仍然熠熠生輝不生銹,下列對(duì)其原因的分析,最可能的是( )
A.它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金
B.環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去
C.銅的金屬活動(dòng)性比氫小,因此不易被氧化
D.它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的銅合金
答案 D
10.用一定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO反應(yīng)制單質(zhì)銅,有人設(shè)計(jì)了以下兩種方案:
①FeH2Cu
②CuOCuSO4Cu
若按實(shí)驗(yàn)原則進(jìn)行操作,則兩者制得單質(zhì)銅的量( )
A.一樣多 B.①多 C.②多 D.無法判斷
解析 方案①中,用H2還原CuO時(shí),加熱前要先通H2,以排除裝置中的空氣,以防加熱時(shí)爆炸,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需繼續(xù)通一會(huì)兒H2,直到冷卻為止,以防止Cu重新被空氣中的O2氧化,因此,要制得1 mol Cu需要的H2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 C
11.下列物質(zhì)中,不屬于合金的是( )
A.硬鋁 B.黃銅 C.鋼鐵 D.水銀
答案 D
12.(加試題)聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過考察和研究,認(rèn)為我國使用的鐵鍋是有益于人類健康的理想炊具,并向全世界推廣。其主要原因是( )
A.價(jià)格便宜,不易生銹
B.鐵鍋含有碳元素
C.烹調(diào)的食物中留有人體需要的鐵元素
D.傳熱慢,保溫性能好
答案 C
13.銅在自然界存在于多種礦石中,如:
礦石名稱
黃銅礦
斑銅礦
輝銅礦
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu(OH)2
請(qǐng)回答下列問題:
(1)上表所列銅的礦石中,銅的質(zhì)量百分含量最高的是________。
(2)工業(yè)上以黃銅礦為原料,采用火法熔煉工藝生產(chǎn)銅。該工藝的中間過程會(huì)發(fā)生反應(yīng):2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,該反應(yīng)的氧化劑是__________。
答案 (1)輝銅礦 (2)Cu2S和Cu2O
14.(加試題)在一定條件下可實(shí)現(xiàn)如圖所示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化。請(qǐng)?zhí)顚懸韵驴瞻祝?
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(堿式碳酸銅),受熱易分解。圖中的F是________。
(2)寫出明礬溶液與過量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:__________________________________________________________________。
(3)圖中所得G和D都為固體,混合后在高溫下可發(fā)生反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____________________________________________________。
(4)工業(yè)上采用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅,第一步反應(yīng)為2CuFeS2+O2===Cu2S+2FeS+SO2,若1 mol O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________ mol。
(5)電解B時(shí)每生成1 mol D,同時(shí)生成________ mol E。
解析 據(jù)題給信息可以判斷出A中含NaAlO2,沉淀為Al(OH)3,B為Al2O3。F為CO2,G(固體)為CuO。D(固體)為Al,E為O2。CuFeS2中Cu為+2價(jià),F(xiàn)e為+2價(jià),S為-2價(jià),Cu2S中Cu為+1價(jià),故反應(yīng)中化合價(jià)升高的只有CuFeS2中S元素,且由-2價(jià)到+4價(jià),由此計(jì)算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。
答案 (1)CO2
(2)Al3++4OH-===AlO+2H2O
(3)3CuO+2Al3Cu+Al2O3
(4)6 (5)0.75
15.某地產(chǎn)孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。
(1)試寫出該孔雀石高溫分解的化學(xué)方程式:___________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)試以(1)中所得金屬氧化物為原料,分別采用濕法冶煉和高溫冶煉的方式制取金屬銅。供選擇的試劑有:①木炭,②鐵屑,③生石灰,④稀硫酸,不得另選其他試劑,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。
A.濕法冶煉:____________________________________________________、
_________________________________________________________________
(可不填滿,也可補(bǔ)充,下同)。
B.高溫冶煉:____________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析 孔雀石受熱發(fā)生分解反應(yīng)[實(shí)際上為Cu(OH)2、CuCO3的分解反應(yīng)]:Cu2(OH)2CO32CuO+H2O↑+CO2↑。由CuO煉銅,可用焦炭還原法:C+2CuO2Cu+CO2↑;Cu2(OH)2CO3和CuO都不溶于水,但溶于硫酸,可以采用濕法煉銅。
答案 (1)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O↑+CO2↑
(2)A:CuO+H2SO4===CuSO4+H2O Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B:2CuO+C2Cu+CO2↑
16.(加試題)下面是關(guān)于“一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)”的課題式課堂教學(xué)中,解決問題階段甲同學(xué)設(shè)計(jì)的證明CO具有還原性的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)點(diǎn)燃酒精燈A、B的先后順序?yàn)椋合赛c(diǎn)燃________后點(diǎn)燃________。
(2)硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。
(3)洗氣試管中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________________________。
(4)酒精燈B的作用為____________________________________________。
(5)乙同學(xué)提出甲同學(xué)裝置太復(fù)雜,可將酒精燈合二為一,去掉B,而將尾氣導(dǎo)氣管出口旋轉(zhuǎn)到A有火焰上即可。乙同學(xué)的設(shè)計(jì)是否合理?簡述理由(從A、B使用的一致性角度考慮)________。
(6)丙同學(xué)認(rèn)為甲裝置有待優(yōu)化,如尾氣可先儲(chǔ)存在瓶內(nèi),然后再處理。如圖是他設(shè)計(jì)的貯氣瓶,尾氣應(yīng)從________(填“a”或“b”)管通入。
(7)丁同學(xué)質(zhì)疑:CO能否使澄清石灰水變渾濁?因此,其設(shè)計(jì)在CO通入CuO之前,應(yīng)先通入澄清石灰水,以比較排除CO與澄清石灰水反應(yīng)。你認(rèn)為丁的設(shè)計(jì)________(填“必要”或“不必要”)。
解析 點(diǎn)燃酒精燈的先后順序涉及實(shí)驗(yàn)的安全性問題,必須先將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排盡,才能點(diǎn)燃,否則會(huì)引起爆炸。CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物是Cu與CO2,CO2可與澄清石灰水反應(yīng)使之變渾濁。
答案 (1)B A (2)CuO+COCu+CO2 (3)澄清石灰水變渾濁 (4)點(diǎn)燃未參加反應(yīng)的CO,防止CO污染空氣 (5)不合理,因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)應(yīng)先通CO氣體,后加熱CuO,不能同時(shí)進(jìn)行 (6)b (7)不必要
17.(加試題)銅器長期暴露在潮濕空氣中,它的表層往往含有“銅綠”(堿式碳酸銅),它受熱易分解。為了從銅綠中制得銅,并測(cè)定銅綠在混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù),把銅綠樣品放在試管中,與通入的純凈氫氣在加熱條件下發(fā)生反應(yīng),實(shí)驗(yàn)裝置如下圖。
請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
(1)A處應(yīng)選用下列裝置中的____________(填寫序號(hào))(鐵架臺(tái)已省去)。選用的理由是__________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(2)反應(yīng)開始前,對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置必須進(jìn)行的操作是________________________;反應(yīng)進(jìn)行時(shí),最好先__________________,反應(yīng)完畢后,若不改變?cè)b置的連接,應(yīng)先________________,再________________,這樣做的理由是________________,待試管冷卻后再________,實(shí)驗(yàn)過程中觀察到試管底部的現(xiàn)象是_______________________________________________________________。
(3)要測(cè)定銅綠在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù),除需知道樣品質(zhì)量外還需測(cè)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是________________________________________________________。
解析 實(shí)驗(yàn)原理是:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O,CuO+H2Cu+H2O。(1)A處給固體加熱,又要用氫氣還原氧化銅,將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)合二為一,選擇丙;理由為:一是加熱固體有水生成,試管口必須向下傾斜;二是氫氣還原氧化銅,氫氣要伸入試管底部,便于排盡裝置內(nèi)空氣。(2)反應(yīng)前除稱量樣品質(zhì)量外,還要檢查裝置氣密性,稱量D(含氫氧化鈉溶液)質(zhì)量。反應(yīng)進(jìn)行時(shí),要先通氣,后加熱。反應(yīng)完畢后,要先將B中的導(dǎo)氣管升高至離開液面,再熄滅酒精燈,以防止液體倒流。繼續(xù)通入氫氣至試管冷卻,防止赤熱銅被氧化生成氧化銅。實(shí)驗(yàn)過程中可以觀察到:試管內(nèi)固體由綠色變成黑色,最后變成亮紅色。(3)要測(cè)定樣品中銅綠質(zhì)量分?jǐn)?shù),需要測(cè)定樣品質(zhì)量,和D裝置實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后質(zhì)量,D溶液凈增質(zhì)量等于吸收的二氧化碳質(zhì)量,根據(jù)二氧化碳質(zhì)量求銅綠質(zhì)量。注意:A 銅綠中含有銅,不能根據(jù)反應(yīng)后銅的質(zhì)量計(jì)算銅綠質(zhì)量;B、加熱銅綠和氫氣還原氧化銅都產(chǎn)生水,故不能根據(jù)B、C增重質(zhì)量,即反應(yīng)生成水的質(zhì)量來計(jì)算銅綠的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
答案 (1)丙 因反應(yīng)有水生成,試管口應(yīng)略向下傾斜,低于試管底部,防止冷凝水倒流到試管底部而使試管炸裂;通入氫氣的導(dǎo)管應(yīng)伸入試管底部,有利于排盡裝置內(nèi)空氣
(2)稱量樣品質(zhì)量,檢查裝置氣密性,稱量裝置D(含氫氧化鈉溶液)質(zhì)量 通入氫氣后加熱 撤去導(dǎo)氣管 熄滅酒精燈 防止硫酸倒流 停止通氫氣 固體由綠色變成黑色,最后變成光亮的紅色
(3)實(shí)驗(yàn)前后裝置D的質(zhì)量
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第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用
第1課時(shí) 從自然界中獲取鐵和銅
1.高爐煉鐵中生成鐵的反應(yīng)一定是( )
A.氧化還原反應(yīng) B.置換反應(yīng)
C.復(fù)分解反應(yīng) D.分解反應(yīng)
解析 熱還原冶煉金屬的反應(yīng)一定不是復(fù)分解反應(yīng),也一定不是分解反應(yīng),不一定是置換反應(yīng),如3CO+Fe2O32Fe+3CO2,但一定是氧化還原反應(yīng)。
答案 A
2.我國古代曾用火燒孔雀石和焦炭混合物的方法煉銅??兹甘闹饕煞质荂u2(OH)2CO3,其冶煉方法是( )
A.焦炭還原法 B.濕法煉銅
C.鋁熱還原法 D.電解冶煉法
解析 孔雀石受熱發(fā)生分解反應(yīng)生成了氧化銅、CO2和H2O,生成的氧化銅被混合物中的焦炭還原而生成了銅。
答案 A
3.冶煉金屬一般有下列四種方法:①焦炭法;②水煤氣法;③活潑金屬置換法;④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。
古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅;(Ⅱ)濕法煉銅;現(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻 ;(Ⅳ)從光鹵石中煉鎂,對(duì)它們的冶煉方法的分析不正確的是( )
A.(Ⅰ)用① B.(Ⅱ)用②
C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④
解析 由于金屬的化學(xué)活動(dòng)性不同,金屬離子得到電子還原成金屬原子的能力也就不同,因此必須采用不同的冶煉方法。(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅳ)發(fā)生的反應(yīng)分別是
(Ⅰ)Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
C+2CuO2Cu+CO2↑,適用于①。
(Ⅱ)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,適合于③。
(Ⅲ)2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr,適合于③。
(Ⅳ)先從光鹵石中提取MgCl2,再電解MgCl2,MgCl2Mg+Cl2↑,適用于④。
答案 B
4.(加試題)回答下列關(guān)于高爐煉鐵的問題:
(1)煉鐵的原料有_________________________________________________;
(2)焦炭的作用有兩點(diǎn):一是________________,化學(xué)方程式為________________;二是________________,化學(xué)方程式為________________。
(3)鐵礦石的作用是________,化學(xué)方程式(以赤鐵礦為例)為__________________________________________________________________。
(4)石灰石的作用是________________,化學(xué)方程式為________________、________________。
解析 (2)焦炭的作用一是為反應(yīng)提供高溫條件,另一作用是生成還原劑CO。(4)石灰石的作用是造渣材料,發(fā)生反應(yīng)為CaCO3CaO+CO2↑, CaO+SiO2CaSiO3。
答案 (1)鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石 (2)燃料,提供能量 C+O2CO2 生成還原劑 C+CO22CO
(3)煉鐵基礎(chǔ)原料,作氧化劑
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(4)造渣材料 CaCO3CaO+CO2↑
CaO+SiO2CaSiO3
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第2課時(shí) 鐵、銅及其化合物的應(yīng)用
1.將鐵片投入某溶液中,鐵片質(zhì)量減小,且沒有氣體產(chǎn)生,此溶液是( )
A.FeSO4 B.H2SO4
C.Fe2(SO4)3 D.AgNO3
解析 Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4,鐵片質(zhì)量減輕,F(xiàn)e分別與H2SO4、AgNO3溶液反應(yīng),前者生成氣體使鐵片質(zhì)量減小,后者析出銀使鐵片質(zhì)量增加。
答案 C
2.下列關(guān)于鐵的敘述錯(cuò)誤的是( )
A.純凈的鐵是光亮的銀白色金屬
B.鐵能被磁體吸引,在磁場(chǎng)作用下,鐵自身也能產(chǎn)生磁性
C.鐵是地殼中含量最多的金屬元素,所以分布在地殼中的鐵有游離態(tài)也有化合態(tài)
D.純鐵的抗蝕能力相當(dāng)強(qiáng),鐵在干燥的空氣里不易被氧化
解析 A和B的敘述正確,排除A和B;在地殼中含量最多的金屬是鋁,鐵占第二位;鐵是比較活潑的金屬,在地殼中都以化合態(tài)存在,游離態(tài)的鐵只能從隕鐵中得到,C錯(cuò),D對(duì)。
答案 C
3.向CuO和Fe的混合物中加入一定量的稀硫酸,并微熱,當(dāng)反應(yīng)停止后,濾出不溶物,再向?yàn)V液中插入一枚鐵釘,發(fā)現(xiàn)鐵釘無任何變化。根據(jù)上述現(xiàn)象判斷下列結(jié)論正確的是( )
A.不溶物一定是Cu
B.不溶物中一定含有銅,但不一定含有鐵
C.不溶物一定是Fe
D.溶液中一定含有Fe2+,但不一定含有Cu2+
解析 向溶液中插入一枚鐵釘,發(fā)現(xiàn)鐵釘無任何變化,說明稀硫酸已完全反應(yīng),CuO與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水,F(xiàn)e與CuSO4反應(yīng)生成Cu和FeSO4,F(xiàn)e與H2SO4反應(yīng)生成FeSO4和H2,不溶物一定含有銅,但不一定含有鐵。
答案 B
4.下列各組物質(zhì)充分反應(yīng)后,一定有Fe3+生成的是( )
A.鐵粉和CuSO4反應(yīng)后的溶液
B.向FeCl3溶液中加入過量鐵粉
C.帶銹的鐵片放入稀硫酸中
D.四氧化三鐵和鹽酸反應(yīng)后的溶液
答案 D
5.能與Fe3+反應(yīng)且能證明Fe3+具有氧化性的物質(zhì)是( )
A.KSCN B.Fe C.FeCl2 D.NaOH
解析 Fe3+與Fe反應(yīng)時(shí)生成Fe2+,F(xiàn)e3+的化合價(jià)降低,作氧化劑,表現(xiàn)出氧化性。
答案 B
6.將適量鐵粉放入FeCl3溶液中,完全反應(yīng)后,溶液中Fe3+和Fe2+濃度相等,則已反應(yīng)的Fe3+與未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比是( )
A.2∶3 B.3∶2 C.1∶2 D.1∶1
解析 設(shè)已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量分別為x、y。
2Fe3++Fe===3Fe2+
2 3
x x
由題意得:y=x,所以,x∶y=2∶3
答案 A
7.(加試題)為了檢驗(yàn)?zāi)矲eCl2溶液是否變質(zhì),可向溶液中加入( )
A.NaOH溶液 B.鐵片
C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
解析 Fe2+易被氧化為Fe3+,可用KSCN溶液檢驗(yàn)是否存在Fe3+。
答案 C
8.將銅片放入0.1 mol·L-1FeCl3溶液中,反應(yīng)一段時(shí)間后取出銅片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,則Cu2+與Fe3+的物質(zhì)的量之比為( )
A.3∶2 B.3∶5 C.4∶3 D.3∶4
解析 Fe3+具有強(qiáng)的氧化性,可以與Cu反應(yīng)生成Fe2+和Cu2+。由2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,得n(Fe2+)=2n(Cu2+),代入n(Fe3+)∶n(Fe2+)=2∶3中,可得n(Fe3+)∶2n(Cu2+)=2∶3,所以n(Cu2+)∶n(Fe3+)=3∶4。
答案 D
9.下列關(guān)于鐵的敘述不正確的是( )
A.工業(yè)上用鐵槽車裝運(yùn)冷濃硝酸是因?yàn)殍F與冷的濃硝酸不反應(yīng)
B.在人體的血紅蛋白中含有鐵元素
C.鐵在潮濕的空氣中會(huì)生銹
D.鐵能在氧氣中劇烈燃燒
解析 鐵會(huì)被冷的濃硝酸鈍化,鈍化實(shí)際上也是一種化學(xué)反應(yīng),A不正確;鐵在潮濕空氣中容易生銹,C正確;鐵能在氧氣中劇烈燃燒,生成Fe3O4,D正確。
答案 A
10.(加試題)某同學(xué)對(duì)未知物A鹽的水溶液進(jìn)行了鑒定,實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象如下圖所示:
現(xiàn)對(duì)A、B、C、D做出的如下推斷中,不正確的是( )
A.A鹽一定是FeCl3
B.白色沉淀B是AgCl
C.C中一定含F(xiàn)e3+
D.無法確定A中是否含有Fe2+
解析 生成白色沉淀證明A中含Cl-,B為AgCl;C遇KSCN生成D紅色溶液,則C中一定含F(xiàn)e3+;因?yàn)锳中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,硝酸可以把Fe2+氧化成Fe3+,故A鹽不一定是FeCl3。
答案 A
11.(2015·泉州高一檢測(cè))隨著人們生活節(jié)奏的加快,方便的小包裝食品已被廣泛接受。為了延長食品的保質(zhì)期,防止食品氧化變質(zhì),在包裝袋中可以放入的化學(xué)物質(zhì)是( )
A.無水硫酸銅 B.硫酸亞鐵
C.食鹽 D.生石灰
解析 防止食品氧化變質(zhì),可在包裝袋中放入還原劑,以上4種物質(zhì),只有硫酸亞鐵是常見的還原劑。
答案 B
12.將40 mL 1.5 mol·L-1的CuSO4溶液與30 mL 3 mol ·L-1的NaOH溶液混合,生成淺藍(lán)色沉淀,假如溶液中c(Cu2+)或c(OH-)都已變得很小,可忽略,則生成沉淀的組成可表示為( )
A.Cu(OH)2 B.CuSO4·Cu(OH)2
C.CuSO4·2Cu(OH)2 D.CuSO4·3Cu(OH)2
解析 根據(jù)電荷守恒,n(SO)×2+n(OH-)=n(Cu2+)×2,計(jì)算出SO的物質(zhì)的量;n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(SO)=(40×1.5)∶(30×3)∶()=4∶6∶1。
答案 D
13.用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。
(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入__________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用________方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是________________________________________________________________。
方法二:在如圖所示裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀硫酸等試劑制備。
(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是________。
(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是________。
(3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開止水夾,塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是____________________________________________。
(4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長時(shí)間保持白色,其理由是________________________________________________________________。
解析 Fe(OH)2的制備關(guān)鍵在于防止被氧化,所以蒸餾水要加熱除氧,長滴管伸入液面以下。方法二中,由于試管Ⅰ中產(chǎn)生的H2充滿了Ⅰ、Ⅱ兩支試管,外界空氣不易進(jìn)入,即Fe(OH)2是在H2的還原性氣氛中產(chǎn)生的,故Fe(OH)2的白色沉淀可保持較長的時(shí)間。
答案 方法一:(1)稀硫酸、鐵屑
(2)煮沸
(3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接觸O2
方法二:(1)稀硫酸、鐵屑
(2)NaOH溶液
(3)檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí),再夾緊止水夾
(4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ,且外界空氣不容易進(jìn)入,避免Fe(OH)2被迅速氧化
14.金屬及其化合物在人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用。
(1)將一小塊金屬鈉投入盛有水的燒杯中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________________________________。
(2)鈉、鋁、鐵三種金屬元素所形成的各種氧化物中,具有強(qiáng)氧化性的是________(填化學(xué)式,下同);適宜做耐火材料的是_______________________________________________________________。
(3)金屬鋁既能與鹽酸反應(yīng),又能與燒堿溶液反應(yīng),請(qǐng)寫出金屬鋁與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式:____________________________________________。
(4)取少量FeCl2溶液,按右圖所示操作,使其跟NaOH溶液反應(yīng)??捎^察到試管中出現(xiàn)白色絮狀沉淀,繼而變成灰綠色,最后變成紅褐色,請(qǐng)寫出變成紅褐色時(shí)反應(yīng)的方程式:______________________________________________
________________________________________________________________。
(5)向盛有氯化鐵、氯化亞鐵、氯化銅混合溶液的燒杯中加入鐵粉和銅粉,反應(yīng)結(jié)束后,下列結(jié)果不可能出現(xiàn)的是________(選填序號(hào))。
A.有銅無鐵 B.有鐵無銅
C.鐵、銅都有 D.鐵、銅都無
解析 (1)將一小塊金屬鈉投入到盛有水的燒杯中,鈉與水劇烈發(fā)生反應(yīng),方程式為:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。(2)鈉、鋁、鐵三種金屬的氧化物有:Na2O、Na2O2、Al2O3、FeO、Fe3O4、Fe2O3等,具有強(qiáng)氧化性的是Na2O2,適宜做耐火材料的為Al2O3。(3)鋁與燒堿反應(yīng),放出氫氣,其離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑。(4)FeCl2與NaOH反應(yīng),生成Fe(OH)2白色絮狀沉淀,F(xiàn)e(OH)2具有較強(qiáng)的還原性,易被氧氣氧化,最終變成Fe(OH)3紅褐色沉淀,方程式為FeCl2+2NaOH===Fe(OH)2↓+2NaCl,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。(5)氧化性Fe3+>Cu2+,還原性Fe>Cu,所以,F(xiàn)e與Fe3+先發(fā)生Fe+2Fe3+===3Fe2+,后Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+。當(dāng)Fe3+的量過量時(shí),F(xiàn)e、Cu全部反應(yīng),鐵、銅都無,D正確;當(dāng)Fe3+的量少量時(shí),鐵、銅都有剩余,C正確;當(dāng)Fe3+控制一定量時(shí),可能Fe剛好反應(yīng)完,而銅沒有反應(yīng),A正確;由于Fe先與Fe3+反應(yīng),不可能出現(xiàn)有Fe無Cu,B錯(cuò)誤。
答案 (1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ (2)Na2O2 Al2O3
(3)2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑
(4)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 (5)B
15.青銅是人類歷史上一項(xiàng)偉大發(fā)明,它是紅銅和錫、鉛的合金,也是金屬冶鑄史上最早的合金。銅有+1價(jià)和+2價(jià),銅及其合金在日常生活中應(yīng)用廣泛。根據(jù)下列信息回答相關(guān)問題。
(1)工業(yè)冶煉銅的原理主要是:
(Ⅰ)2Cu2S(硫化亞銅)+3O22Cu2O+2SO2;
(Ⅱ)2Cu2O(氧化亞銅)+Cu2S6Cu+SO2↑;
①反應(yīng)(Ⅰ)中的氧化產(chǎn)物是________,還原產(chǎn)物是________。
②反應(yīng)(Ⅱ)中的氧化劑是________,還原劑是________。
③如果反應(yīng)(Ⅰ)和反應(yīng)(Ⅱ)產(chǎn)生二氧化硫的質(zhì)量相等,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為( )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶1
(2)西漢劉安在《淮南萬畢術(shù)》中介紹了我國在西漢時(shí)期發(fā)明了濕法冶金技術(shù),即“曾青得鐵化為銅”,其含義是銅的可溶性化合物的水溶液與鐵反應(yīng)生成銅。例如,硫酸銅溶液與鐵反應(yīng),CuSO4+Fe===Cu+FeSO4,下列有關(guān)該反應(yīng)的判斷中不正確的是( )
①屬于置換反應(yīng)?、阼F被氧化?、坫~是氧化產(chǎn)物 ④氧化性:FeSO4>CuSO4?、葸€原性:Fe>Cu
A.①⑤ B.②③ C.③④ D.②⑤
(3)現(xiàn)代冶銅可以利用熱還原法,即氫氣還原氧化銅:H2+CuOCu+H2O。該反應(yīng)中,________是氧化劑,________被氧化,________是還原產(chǎn)物。
(4)銅器保存不善,在潮濕空氣中會(huì)生銅銹,主要化學(xué)反應(yīng)為2Cu+CO2+O2+H2O===Cu2(OH)2CO3(銅綠)。該反應(yīng)屬于化合反應(yīng),判斷依據(jù)是________;該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),判斷依據(jù)是________。銅是還原劑,判斷依據(jù)是________;氧化產(chǎn)物是________,還原產(chǎn)物是________,判斷依據(jù)是________。
解析 (1)反應(yīng)(Ⅰ)中銅元素化合價(jià)沒有變(都是+1價(jià)),硫元素由-2價(jià)升至+4價(jià),氧元素由0價(jià)降至-2價(jià),SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,氧化亞銅是還原產(chǎn)物,轉(zhuǎn)移12e-。反應(yīng)(Ⅱ)中氧化亞銅、硫化亞銅中的銅元素都由+1價(jià)降至0價(jià),硫元素由-2價(jià)升至+4價(jià),所以,氧化亞銅是氧化劑,硫化亞銅既是氧化劑又是還原劑,轉(zhuǎn)移6e-。若生成等質(zhì)量的SO2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為1∶1。(2)在反應(yīng)CuSO4+Fe===Cu+FeSO4中,硫酸銅是氧化劑,鐵是還原劑,銅是還原產(chǎn)物,硫酸亞鐵是氧化產(chǎn)物。
答案 (1)①二氧化硫 二氧化硫和氧化亞銅 ②氧化亞銅和硫化亞銅 硫化亞銅?、跘 (2)C (3)氧化銅 氫氣 銅 (4)反應(yīng)物有四種,產(chǎn)物只有一種 銅元素化合價(jià)升高,部分氧元素化合價(jià)降低 銅元素化合價(jià)升高 Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO3 它既是銅被氧化的產(chǎn)物,也是氧氣被還原的產(chǎn)物
16.(加試題)已知有以下物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化:
試回答:
(1)寫出B的化學(xué)式________,D的化學(xué)式______________________________。
(2)寫出由E轉(zhuǎn)變成F的化學(xué)方程式____________________________________
________________________________________________________________。
(3)寫出用KSCN鑒別G溶液的離子方程式______________________________
________________________________________________________________;
向G溶液加入A的有關(guān)離子反應(yīng)方程式________________________________
______________。
解析 從白色沉淀E在空氣中生成紅褐色沉淀F的過程,可判斷E是Fe(OH)2,F(xiàn)是Fe(OH)3,F(xiàn)與鹽酸反應(yīng)生成的G為FeCl3,據(jù)B和C反應(yīng)生成Fe(OH)2,可推斷應(yīng)該是二價(jià)鐵鹽與堿反應(yīng)生成Fe(OH)2,再據(jù)焰色反應(yīng)、D溶液與AgNO3的反應(yīng),得出D為KCl,再結(jié)合其他條件,可推斷出A為Fe,B為FeCl2,C為KOH。
答案 (1)FeCl2 KCl
(2)4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3 2Fe3++Fe===3Fe2+
17.(加試題)電子工業(yè)常用30%的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。
(1)檢驗(yàn)溶液中Fe3+存在的試劑是___________________________________,
證明Fe3+存在的現(xiàn)象是____________________________________________。
(2)寫出FeCl3溶液與金屬銅發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________
_________________________________________________________________
(3)某工程師為了從使用過的腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,準(zhǔn)備采用下列步驟:
A.請(qǐng)寫出上述實(shí)驗(yàn)中加入或生成的有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式。
①________,②________,③________,④________,⑤________。
B.請(qǐng)寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
______________________;___________________________________________;
______________________;___________________________________________。
答案 (1)KSCN(或NH4SCN等)溶液 溶液變成血紅色
(2)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(3)A.①Fe?、贔eCl2?、跢e和Cu?、蹾Cl?、軨l2
B.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3
18.(加試題)某?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,振蕩后溶液呈黃色。
(1)提出問題:Fe3+、Br2誰的氧化性更強(qiáng)?
(2)提出猜想:
①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性:Fe3+>Br2,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是因?yàn)楹衉_______(填化學(xué)式,下同)。
②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性:Br2>Fe3+,故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則溶液呈黃色是因?yàn)楹衉_______。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證:丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn),選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。
供選用的試劑:a.酚酞試液 b.四氯化碳 c.無水酒精
d.硫氰化鉀溶液
請(qǐng)你在下列表格中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象(試劑填序號(hào))。
選用試劑
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
方案1
方案2
(4)應(yīng)用與拓展:
①在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黃色,所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________
______________________________________________________________。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),溶液中有的Br-被氧化成Br2,則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為________。
解析 (2)①若氧化性Fe3+>Br2,則Br2不能氧化Fe2+,故溶液呈黃色是加入的Br2的顏色。②若氧化性Br2>Fe3+,則Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,故溶液呈黃色是因?yàn)樯傻腇e3+顯黃色。(4)②氧化性Br2>Fe3+,則還原性Fe2+>Br-,Cl2通入FeBr2溶液中先與Fe2+反應(yīng),若Cl2還有剩余再與Br-發(fā)生反應(yīng)?,F(xiàn)有的Br-被氧化成Br2,故Fe2+全部被氧化成Fe3+。n(Cl2)=0.10 mol,得電子0.20 mol,根據(jù)得失電子守恒應(yīng)有:n(Fe2+)+n(Br-)=0.20 mol,又因?yàn)閚(Br-)=2n(Fe2+),則n(FeBr2)=0.12 mol,c(FeBr2)=1.2 mol·L-1。
答案 (2)①Br2?、贔e3+
(3)d 溶液呈血紅色 b CCl4層呈無色
(4)①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-?、?.2 mol·L-1
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高中化學(xué)-專題3
從礦物到基礎(chǔ)材料
第二單元
鐵、銅的獲取及應(yīng)用課件+習(xí)題打包6套蘇教版必修1
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