从自然界获取铁和铜(苏教版必修)

考点第二

单元铁、铜

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应

用课前预习·巧设计名师课堂·一点通创新演练·大冲关专题3从矿物到基础材料设计1设计2设计3课堂10分钟练习

课下30分钟演练

课堂5分钟归纳

第一课时从自然界获取铁和铜陨铁矿石磁铁矿赤铁矿黄铜矿孔雀石主要成分

Fe3O4Fe2O3CuFeS2CuCO3·Cu(OH)2二、铁的冶炼1．设备及原料设备：

。原料：

、

、

、

。炼铁高炉铁矿石焦炭空气石灰石高温冶炼黄铜矿CuSO41．工业炼铁时，焦炭的作用是什么？答案：(1)为反应提供能量；(2)提供反应所需的还原剂(CO)。2．炼铁工业中，原料石灰石的作用是什么？答案：除去矿石中的SiO2，生成炉渣。3．从炼铁高炉中出来的铁水是纯铁吗？生铁和钢中的含碳量分别为多少？答案：不是。生铁中的含碳量为2%～4.5%，钢中的含碳量为0.03%～2%。4．我国古代冶金有“曾青(CuSO4)得铁化为铜”之说，你认为发生的是什么反应？答案：CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。1．金属冶炼的一般方法(1)金属冶炼方法的选择与金属的活泼性有关。金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、(H)、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强―→弱金属离子得电子能力弱―→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法富集法还原剂或特殊措施强大电流提供电子H2、CO、C、Al等加热加热物理方法或化学方法(2)各种冶炼方法示例。①热分解法：对一些不活泼的金属，可以直接用加热使矿物分解的方法从其化合物中还原出来，如金属汞、银的制取。②热还原法：在金属活动性顺序表中处于锌和铜之间的大部分金属，通常是通过在高温下用还原剂(常用还原剂有C、H2、CO和活泼金属铝等)将金属从其化合物中还原出来，这种方法叫热还原法。③电解法：对于一些极活泼金属(如金属钠等)采用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常采用电解熔融态的盐、金属氧化物等进行冶炼。2．金属冶炼的一般步骤

(1)第一步：矿物的富集。目的是除去杂质，提高矿物中有用成分的含量。

(2)第二步：金属的冶炼。利用氧化还原反应的原理，在一定条件下，用还原剂把金属矿物中的金属离子还原为金属单质的过程。

(3)第三步：金属的精炼。采用适当的方法提炼出纯金属。如我们可用电解的方法提炼金属铜等。[例1]高炉炼铁的生产中，下列说法正确的是(

)A．焦炭和一氧化碳都是还原剂

B．采用富氧空气可以得到纯铁

C．加石灰石的目的主要是为了得到CO2D．用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿[解析]

高炉炼铁的生产中，焦炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳，一氧化碳还原铁的氧化物，这些反应中焦炭和一氧化碳是还原剂，A正确；采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧，B不正确；加石灰石的目的主要是为了造渣，C不正确；黄铁矿中铁的含量低，一般不用于冶炼生铁，D不正确。

[答案]

A[例2]我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2，这种冶炼铜的方法是 (

)A．焦炭还原法B．湿法炼铜

C．铝热还原法

D．电解冶炼法

[解析]

孔雀石受热发生分解反应