最新高中化學專題3第二單元鐵銅的獲取及應用第1課時從自然界獲取鐵和銅課時作業(yè)蘇教版必修1

PAGEPAGE4第1課時從自然界獲取鐵和銅[根底穩(wěn)固]eq\a\vs4\al(1).以下有關鐵的表達中，錯誤的是()A．生鐵是含碳、硫、磷等多種雜質的鐵合金B(yǎng)．鐵可以在氧氣中燃燒C．鐵跟鹽酸反響生成FeCl3和H2D．高爐煉鐵時，石灰石的主要作用是除去SiO2解析：選C。生鐵和鋼都是鐵、碳的合金，只是生鐵含碳量比鋼高，且其他雜質含量多，A正確；鐵能在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，B正確；鐵與鹽酸反響生成Fe2＋，C錯誤；高爐煉鐵時參加石灰石的目的是除去鐵礦石中混入的脈石(主要成分SiO2)，生成CaSiO3礦渣，D正確。eq\a\vs4\al(2.)一些金屬單質的發(fā)現(xiàn)與其金屬活動性存在著某種必然的聯(lián)系，你認為可能發(fā)生在鐵器時代之前的是()①金屬鋁的冶煉②青銅器時代③金銀的使用④戴維發(fā)現(xiàn)金屬鈉⑤15世紀中國使用鋅鑄幣A．②③⑤ B．②③C．①②③ D．①④⑤解析：選B。金屬越不活潑，越容易制取，那么使用的時間相對越早。根據金屬活動性順序表可知不如鐵活潑的金屬有銅、銀、金，應選B。eq\a\vs4\al(3).以下金屬不適宜用熱復原法來冶煉的是()A．鐵 B．銅C．鈉 D．鉛解析：選C。金屬Na是很活潑的金屬，應該用電解法制取。eq\a\vs4\al(4).將鐵片分別放入以下溶液中充分反響，反響后溶液的質量比反響前減輕的是()A．CuSO4 B．H2SO4C．HCl D．FeSO4解析：選A。鐵與FeSO4不反響，D錯誤；由Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑、Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑可以看出，每生成2gH2，有56g鐵進入溶液，溶液的質量增加54g，B、C錯誤；由Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu可以看出，每析出64g銅溶解56g鐵，溶液的質量那么減小了(64g－56g)＝8g。eq\a\vs4\al(5).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uCO3·Cu(OH)2，這種冶煉銅的方法是()A．焦炭復原法 B．濕法煉銅C．鋁熱復原法 D．電解冶煉法解析：選A。孔雀石受熱發(fā)生分解反響生成了氧化銅、CO2和H2O，生成的氧化銅被混合物中的焦炭復原而生成了銅。eq\a\vs4\al(6).有關高爐煉鐵的表達中，錯誤的是()A．高爐煉鐵的主要原理是鐵礦石跟焦炭反響，復原出鐵B．石灰石作為熔劑，與礦石反響，生成爐渣C．鐵礦石里含有的錳、硅、硫、磷等元素，大局部經反響進入爐渣，小局部熔合在鐵水中D．高爐煤氣的主要成分是氮氣、二氧化碳和一氧化碳解析：選A。高爐煉鐵時，與鐵礦石反響復原出鐵的是一氧化碳，而不是焦炭。eq\a\vs4\al(7).用H2作復原劑和用金屬作復原劑相比，所得金屬純度的說法正確的是()A．用H2的高 B．用金屬的高C．二者相同 D．無法比擬解析：選A。H2作復原劑被氧化，產物H2O在高溫下?lián)]發(fā)出去，得到的金屬較純。eq\a\vs4\al(8).在高溫下用一氧化碳復原mg四氧化三鐵得到ng鐵。氧的相對原子質量為16，那么鐵的相對原子質量為()A.eq\f(21n,m－n) B.eq\f(64n,3〔m－n〕)C.eq\f(m－n,32n) D.eq\f(24n,m－n)解析：選B。由鐵元素守恒知mgFe3O4中含有ngFe；設鐵的相對原子質量為x，那么eq\f(m,3x＋64)＝eq\f(n,3x)，所以x＝eq\f(64n,3〔m－n〕)。eq\a\vs4\al(9).用鋁熱反響復原以下氧化物制得金屬1mol，消耗鋁最少的是()A．MnO2 B．WO3C．Cr2O3 D．Co3O4解析：選D。鋁熱反響中，金屬氧化物作氧化劑，鋁作復原劑。制取金屬各1mol，在氧化物中化合價愈高，變?yōu)閱钨|時得電子數愈多，消耗鋁愈多。以上金屬氧化物中金屬的化合價分別是＋4、＋6、＋3、＋8/3。eq\a\vs4\al(10).顆粒大小到達納米級的單質鐵具有很強的反響活性，俗稱“納米鐵〞。(1)在高溫條件下，用H2與FeCl2反響，可生成“納米鐵〞和一種溶于水顯強酸性的氣體，寫出該反響的化學方程式：________________________________________________________________________。(2)“納米鐵〞在空氣中受撞擊時會燃燒，其反響與鐵在純氧中燃燒相同，寫出該反響的化學方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)請你預測“納米鐵〞的其他化學性質，用化學反響方程式表示：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根據信息推測H2與FeCl2反響生成Fe和HCl氣體。(2)鐵與氧氣反響生成Fe3O4。(3)鐵可與鹽溶液、酸、非金屬單質等反響。答案：(1)H2＋FeCl2eq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())Fe＋2HCl(2)3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(撞擊),\s\do5())Fe3O4(3)Fe＋CuSO4=Cu＋FeSO4，F(xiàn)e＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃),\s\do5())2FeCl3，2Fe＋3Br2=2FeBr3等eq\a\vs4\al(11).在一定條件下可實現(xiàn)如下圖的物質之間的轉化：(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(堿式碳酸銅)，受熱易分解，上圖中的F是________。(2)寫出明礬溶液與過量的NaOH溶液反響的離子方程式：________________________________________________________________________。(3)圖中所得G和D都是固體，混合后在高溫下可發(fā)生反響，寫出該反響的化學方程式：________________________________________________________________________。(4)每生成1molD，同時生成________molE。解析：明礬與過量NaOH溶液反響得到A，A為NaAlO2；孔雀石[CuCO3·Cu(OH)2]加熱分解(CuO、CO2、H2O)得F，F(xiàn)應為CO2(G為CuO)；A與F反響得沉淀Al(OH)3；Al(OH)3受熱分解得B為Al2O3；Al2O3電解得E(O2)、D(Al，因D為固體)。答案：(1)CO2(2)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(3)2Al＋3CuOeq\o(=,\s\up7(高溫),\s\do5())3Cu＋Al2O3(4)0.75[能力提升]eq\a\vs4\al(12).Ti因為具有神奇的功能，越來越引起人們的注意。常溫下鈦不與非金屬、強酸反響。紅熱時，卻可與常見的非金屬單質反響。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦礦石之一稱金紅石(TiO2)。目前大規(guī)模生產鈦的方法是：第一步：將金紅石、炭粉混合，在高溫條件下通入氯氣制得TiCl4和一種可燃性氣體。該反響的化學方程式為________________________________________________________________________。該反響的復原劑是____________________。第二步：在氬氣的氣氛中，用過量的鎂在加熱條件下與TiCl4反響制得金屬鈦。(1)寫出此反響的化學方程式：________________________________________________________________________。(2)簡述從上述所得產物中獲取金屬鈦的步驟：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：化學方程式的書寫可直接根據題中所給出的條件和反響物、生成物來寫。提取金屬鈦時，結合題目所給信息，常溫下鈦不與強酸反響，但鎂能溶解，從而選擇鹽酸提純。答案：TiO2＋2C＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(高溫))TiCl4＋2COC(1)TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up7(△))Ti＋2MgCl2(2)參加足量鹽酸，除去過量金屬鎂，過濾，并用蒸餾水洗滌固體得金屬鈦eq\a\vs4\al(13).(Ⅰ)根據CO復原鐵的氧化物的實驗裝置圖(如下圖)，答復以下問題：(1)如何判斷硬質玻璃管中Fe2O3已開始反響？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在A處點燃尾氣，可觀察到什么現(xiàn)象？為什么要點燃？________________________________________________________________________。(3)實驗結束時應注意的操作是________。(填序號)①先停止通入CO。②先熄滅酒精燈，并繼續(xù)通入CO。③熄滅酒精燈，同時停止通入CO。④先熄滅酒精燈，繼續(xù)通入CO至被復原的鐵粉冷卻，并點燃排出的CO氣體。(Ⅱ)堿式碳酸銅可表示為xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O，測定堿式碳酸銅組成的方法有多種。(1)現(xiàn)采用氫氣復原法，答復如下問題：①寫出xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O與氫氣反響的化學方程式：________________________________________________________________________；②實驗裝置用以下所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是(填入儀器接口字母編號)：(a)→()()→()()→()()→()()→()()→(l)；③稱取24.0g某堿式碳酸銅樣品，充分反響后得到12.8g殘留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。該樣品的結晶水質量為________g，化學式為________________________________________________________________________。(2)某同學以氮氣代替氫氣，并用上述全部或局部儀器來測定堿式碳酸銅的組成，你認為是否可行？請說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(Ⅰ)CO復原Fe2O3實驗與H2復原CuO實驗的原理、操作都很相似?？山Y合初中H2復原CuO的知識和鐵的氧化物的性質解決第一問；從A口出來的尾氣主要為CO，CO有毒，最好的方法就是將其點燃以防止污染空氣。(Ⅱ)(1)①堿式碳酸銅與氫氣的反響，從“采用氫氣復原法〞這一信息可知，是H2作復原劑，那么起氧化作用的必是＋2價的銅，進而用化合價升降法即可配平。寫產物時，可理解為CuCO3→CuO＋CO2，Cu(OH)2→CuO＋H2O，CuO再與氫氣反響。②假設不看下一步③中實驗要取得的數據，就不知道實驗的目的，是很難正確組裝的。從③知，要測定CO2和H2O的質量。吸收CO2必須用堿石灰(選用bc，枯燥管的用途很明顯是放在最后)，吸收H2O只能用濃硫酸。因此，加熱裝置前的除雜(HCl氣體)和枯燥只能用水(kj)和濃硫酸。注意：枯燥管的作用是防止空氣中的CO2和H2O進入U形管。③產物中n(Cu)∶n(CO2)∶n(H2O)＝eq\f(12.8g,64g·mol－1)∶eq\f(4.4g,44g·mol－1)∶eq\f(7.2g,18g·mol－1)＝0.2mol∶0.1mol∶0.4mol；n(CuCO3)＝n(CO2)＝0.1mol(即CuCO3的質量為12.4g)；n[Cu(OH)2]＝0.2mol－0.1mol＝0.1mol[即Cu(OH)2的質量為9.8g]；所以m(結晶水)＝24.0g－12.4g－9.8g＝1.8g(即樣品中水為0.1mol)。進而可得堿式碳酸銅的化學式。答案：(Ⅰ)(1)當硬質玻璃管中紅色物質開始變黑，B中澄清石灰水開始變渾濁時，說明Fe2O3已開始發(fā)生反響(2)可見淺藍色的火焰；因為CO有毒，為防止CO污染空氣，必