2014年中考化学一轮复习教案第14课时 金属的冶炼与利用(3).doc

2014年中考化学一轮复习教案 金属的冶炼与利用(3)第14课时 金属矿物 铁的冶炼【课时目标】1知道一些常见金属矿物（铁矿、铝矿、铜矿）的主要化学成分。2了解从铁矿石中将铁还原出来的原理，熟记一氧化碳还原氧化铁实验的步骤、实验现象、产物的检验方法、化学方程式，并能从得氧、失氧的角度分析一氧化碳还原氧化铁的反应。3了解工业炼铁的反应原理、主要设备、主要原料、炼铁高炉内发生的主要反应、炼铁的主要产品。4知道金属的冶炼方法，了解金属的氧化和金属氧化物的还原。【自主复习】1金属元素在自然界中分布很广，除极少数不活泼的金属元素（如_、_、_等）有单质存在外，其余大多数以_存在。金属化合物在自然界中以_的形式存在，含有_的岩石称为矿石。2地壳中含量居第二位的金属元素是_，铁是一种化学性质比较活泼的金属，铁元素在地壳中以_（填“单质”或“化合物”）形式存在，例如磁铁矿的主要成分是_（填化学式），赤铁矿的主要成分是_（填化学式），铁的矿物还有_、_等。铜的矿物主要有_、_、_和_等。铝的矿物主要有_和_等。3用金属矿石可以冶炼_。使_变成_的过程叫做金属的冶炼。4根据一氧化碳还原氧化铁的实验回答问题。 (1)化学方程式为_。（注意：该反应不是置换反应） (2)操作：开始应该先通_，目的是_。酒精灯的作用是_，石灰水的作用是_。实验结束后，先_，然后还要_，目的是_。 (3)现象：_；_。 (4)尾气处理：原因是_；方法为_。 (5)如何检验有单质铁生成？先用物理方法：_；再用化学方法：_。5冶炼生铁的主要原料有_、_、_和_等。冶炼生铁的主要设备是_。冶炼生铁的主要原理：将原料加入高炉，在高温下，利用焦炭与二氧化碳反应生成的_把铁从铁矿石中_出来。主要反应有：_；_；_。热空气进口高于炉渣出口的原因是_，炉渣出口高于生铁出口的原因是_。炼铁的主要产品是_。6通常把金属跟氧结合生成金属氧化物的过程称为金属的_，金属氧化物跟_、_和_等物质反应，失去氧转化为_的过程，称为金属氧化物的_。7许多金属（如锰、锌、铁、镍和铅等）的冶炼，是把它们的矿物跟_、_或_等物质一起加热反应。写出氢气分别与氧化锌、氧化铜反应（反应条件：加热）、碳与氧化铁反应（反应条件：高温）、一氧化碳与氧化铜反应（反应条件：加热）的化学方程式：_、_、_、_。8有些金属（如钠、钾、镁和铝等）很难从其_中提取出来，需要用_的方法，写出电解熔融氧化铝获得铝的化学方程式：_。9在CO还原Fe2O3的反应中，_被氧化；_被还原。_是氧化剂，具有氧化性；_是还原剂，具有还原性。_是氧化产物；_是还原产物。【例题设计】例1 人类的生产和生活都离不开金属。金属元素在自然界中分布很广，地壳中含量最多的金属元素是_。金属以矿物形式存在，下列矿石的主要成分属于氧化物的是_（填化学式）。例2 （2013泸州）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，请按要求填空： (1)A中观察到的现象是_。写出CO还原Fe2O3的化学方程式：_。 (2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是_。 (3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是_。例3 实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是 ( ) A实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D为了减少空气污染，应增加尾气处理装置例4 某同学为测定12 g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数，利用稀硫酸和锌粒制取氢气，设计了下图所示的装置，进行有关的实验探究（提示：3H2Fe2O32Fe3H2O，杂质不参加反应，假定每步均完全反应或吸收）。请回答有关问题：实验数据： (1)请计算样品中氧化铁的质量分数。（计算结果精确到0.1%）(2)该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系，请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为_（不用化简）；若玻璃管中的氧化铁没有完全反应，则求得水中氢、氧元素的质量比会_（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。例5 （2013泰安）下图是初中化学一些常见物质之间转化的关系图（有些反应条件已省略）。其中，A、B、X、Y均为无色气体，E、F为常见金属。已知高温下CO能与多种金属氧化物反应生成相应金属和CO2。请按要求回答下列问题： (1)B物质的化学式为_。 (2)蓝色溶液与E反应的化学方程式：_。 (3)黑色固体甲与X反应的化学方程式：_。【反馈练习】1下列说法正确的是 ( ) A铝是人类最早利用的金属材料 B铜是目前世界年产量最高的金属 C大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 D日常使用的金属材料大多数是合金2（2013盐城）下列有关钢铁的叙述不正确的是( ) A生铁和钢都属于铁合金 B铁丝在氧气中燃烧生成Fe2O3 C在钢管表面镀锌可以防止锈蚀 D炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、石灰石3（2013绍兴）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4某化学小组的同学利用混有少量CO2的CO气体还原氧化铁，并验证反应后的气体产物。实验室现有下图所示实验装置（可重复使用）。按气体从左到右的方向，装置连接顺序正确的是 ( ) A甲乙丙丁 B甲丙乙丁 C乙甲丙甲丁 D乙甲丙乙丁5关于一氧化碳和二氧化碳的叙述正确的是( ) A一氧化碳和二氧化碳均有可燃性 B室内放一盆水能防止一氧化碳中毒 C一氧化碳具有还原性可用于冶炼金属 D可用烧碱溶液鉴别二氧化碳气体6下列关于铁的做法或说法错误的是 ( ) A用铁桶盛放硫酸铜溶液 B铁钉在潮湿的空气中易生锈 C铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气 D炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧而生成了铁7工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有 ( )CO2CO2Fe2O33H22Fe3H2OFe2O33CO2Fe3CO22Fe2O33C4Fe3CO2CO2C2CO A B C D8铝土矿的主要成分是氧化铝(Al2O3)，在氧化铝中铝元素与氧元素的质量之比是_。170 t含氧化铝80%的铝土矿，理论上可炼出金属铝_t。9（2013南京）铁是应用最广泛的金属。 (1)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式：_。(2)新型材料纳米级Fe粉能用作高效催化剂。实验室采用还原法制备纳米级Fe粉，其流程如下图所示：纳米级Fe粉在空气中易自燃。实验中通入N2的目的是_。写出中H2还原FeCl2置换出铁的化学方程式：_。10（2013烟台）辽宁舰的建造耗费了大量的钢材。某兴趣小组在实验室中用下图所示装置模拟炼铁的化学原理，并测定赤铁矿中氧化铁的质量分数（装置气密性良好，反应完全且赤铁矿中的杂质不参加反应，称量赤铁矿样品的质量为wg）。 (1)装置A中生成铁的化学方程式为_，装置B中发生反应的化学方程式为_。 (2)要测定该赤铁矿样品中氧化铁的质量分数，需要测量的数据是_或_。11（2013广州）将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800，得到一种锌和铜的合金黄铜，外观似黄金但质地坚硬。(提示：ZnCO3ZnOCO2） (1)黄铜是金属材料吗？_（填“是”或“不是”）。 (2)写出其中赤铜和木炭粉反应的化学方程式：_。 (3)若原料中含25 t ZnCO3，充分反应后，理论上所得黄铜中锌的质量为_t。课后精练1下列物质的用途与其依据的性质不符合的是( ) A氧气用于急救病人氧气能供给呼吸 B一氧化碳用于冶金工业氧化碳难溶于水 C石墨常用作电极石墨具有导电性 D炭黑常用来制作碳素墨水碳在常温下化学性质稳定2下列关于铁的说法中正确的是 ( ) A纯铁比生铁硬 B铁矿石、焦炭、石灰石是高炉炼铁的原料 C可用铁制容器配制波尔多液 D铁锈能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应3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4（2013黄石）下列化学方程式书写正确的是( ) ACuH2SO4CuSO4H2 BCaOH2OCa(OH)2 CFe2O3COFe3CO2 D2S3O22SO35某工厂要用赤铁矿石（主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素）来炼制生铁。炼制含铁96%的生铁63 t，若在炼制过程中损失10%的铁元素，则理论上需要含杂质20%的赤铁矿石的质量是 ( ) A120t B108 t C96 t D84 t6下图是工业炼铁示意图。其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和_；有铁生成的化学方程式为_。7在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了一个有关铁的实验：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁，实验装置如下图：其中A是实验室用草酸(H2C2O4)和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是H2C2O4H2OCO2CO。请回答下列问题： (1)B装置中发生反应的化学方程式是_。 (2)C装置无明显现象，C装置的作用是_。D装置中浓硫酸的作用是_。 (3)E装置中的实验现象是_。 (4)F装置的作用是_。8(2013宜昌)实验是研究物质性质重要途径。甲烷除具有可燃性外，还具有什么性质？小军按如图装置进行实验，一段时间后，观察到黑色的氧化铜变为红色，白色无水硫酸铜变为蓝色，澄清的石灰水变浑浊。（白色无水硫酸铜遇水变蓝） (1)写出C装置中反应的化学方程式：_。 (2)写出A装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式：_，由此说明甲烷还具有_性。9（2013安徽）以黄铁矿为原料(主要成分是FeS2)为原料，生产硫酸的简要流程图如下： (1)写出流程图中一种氧化物的名称：_。 (2)将黄铁矿粉碎，目的是_。 (3)流程中SO2转化为SO3的化学方程式为_。 (4)实验室稀释浓硫酸应注意什么？_。 (5)炉渣(Fe2O3)在工业上可用来_。10（2013娄底）某化学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6 g固体样品，用图甲所示的装置继续实验，测定的部分数据如图乙所示。请计算： (1)固体样品中氧化铁的质量是_g。(2)在上述反应后的固体中加入100 g稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数。（结果精确到0. 1%）11实验室用一氧化碳还原氧化铜制取铜。 (1)若用8g氧化铜与足量一氧化碳反应，能制得铜的质量为多少？ (2)若一氧化碳量不足，制得的铜中会含有少量未被还原的氧化铜。要除去其中的氧化铜，可向反应后所得固体混合物中加入足量溶液，充分反应后，_（填操作名称）。反应的化学方程式是_。12钢铁工业是国家工业的基础。(1)如图甲是炼铁高炉及炉内化学变化过程示意图，根据图示回答有关问题。若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化铁，请写出A区和B区所发生主要反应的化学方程式：A区_B区_，_。 (2)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验，对固体产物成分等进行探究。【设计实验】用一氧化碳还原纯净的氧化铁粉末，实验装置如下图。【进行实验】该小组按上述实验设计，在一定温度下进行了实验，测得下列数据：反应前玻璃管和内盛氧化铁粉末的总质量66.0 g（玻璃管的质量为60.0 g）。反应后玻璃管和内盛黑色固体的总质量65.8 g（冷却到室温称量）。【分析与讨论】本实验中，玻璃管内固体粉末由红色全部变为黑色。小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家提出查阅资料。【查阅资料】一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关。一氧化碳还原氧化铁的实验过程中同体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁。铁及部分铁的氧化物的相关物理性质如下表所示。【实验与猜想】该小组同学将反应后的黑色同体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体粉末全部能被吸引，则该黑色同体粉末中不可能含有氧化铁和_。进行猜想：黑色固体粉末可能a全部为铁b_ c_【得出结论】通过利用实验中获得的数据进行计算，得出黑色固体粉末为_（填名称）。【反思与评价】一氧化碳还原氧化铁的实验中，若要得到铁可适当提高反应温度和延长反应时间。实验装置图中采用虚线框内的装置，其作用有_。 A收集一氧化碳 B吸收二氧化碳 C检验二氧化碳参考答案自主复习1铂金银化合物矿物矿物2铁化合物Fe3O4 Fe2O3 黄铁矿菱铁矿黄铜矿孔雀石斑铜矿赤铜矿铝土矿明矾石3金属金属矿物金属 4(1)Fe2O33CO2Fe3CO2 (2)一氧化碳排净玻璃管内空气，以免发生爆炸加热，提供热量检验是否生成二氧化碳并除去二氧化碳停止加热继续通入一氧化碳至玻璃管冷却防止灼热的铁重新被氧化 (3)红棕色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 (4)一氧化碳会污染空气 点燃或收集(5)在玻璃管上方放一磁铁，玻璃管内壁有黑色粉末出