高中化學蘇教版從礦物到基礎材料 課時作業(yè)與專題檢測專題3第二單元

第二單元鐵、銅的獲取及應用第1課時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。由于金屬的化學活動性不同，因此可以選擇不同的冶煉方法。你認為選擇的主要依據(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A2．氧化還原反應廣泛應用于金屬的冶煉。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中，銅元素都發(fā)生還原反應 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中，放出的熱量能使鐵熔化 解析SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CO2↑＋CaSiO3，A項正確；工業(yè)上金屬Mg、Na都是用電解熔融的氯化物制得的，C項錯誤。 答案C3．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，下列鐵礦石你認為不適宜煉鐵的是() A．磁鐵礦(Fe3O4)% B．赤鐵礦(Fe2O3)70% C．菱鐵礦(FeCO3)% D．黃鐵礦(FeS2)% 解析黃鐵礦中含鐵量低，且冶煉時會生成SO2，污染大氣。 答案D4．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進行冶煉。 答案B5．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，對于一些極活潑金屬(如金屬鈉等)采用電解法。在金屬活動順序表中處于鋅和銅之間的大部分金屬，采用熱還原法。對于一些不活潑的金屬，直接用加熱分解法。 答案A6．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，產生還原劑COB．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，有利于反應的充分進行解析煉鐵中，鐵礦石被還原。答案C7．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．商朝解析考查化學史的相關問題。答案C8．某磁鐵礦石200t，經分析其中含有鐵元素t。則磁鐵礦中Fe3O4的質量分數(shù)為()A．50% B．60% C．65% D．70% 解析依據(jù)含有鐵元素t可計算含有Fe3O4t，則磁鐵礦中Fe3O4的質量分數(shù)為60%。 答案B9．普通銅器時間稍久容易出現(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(yǎng)．環(huán)境污染日趨嚴重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去C．銅的金屬活動性比氫小，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D10．用一定量的鐵與足量的稀硫酸及足量的CuO反應制單質銅，有人設計了以下兩種方案：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe))Cu若按實驗原則進行操作，則兩者制得單質銅的量()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，加熱前要先通H2，以排除裝置中的空氣，以防加熱時爆炸，實驗結束后需繼續(xù)通一會兒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1molCu需要的H2多于1mol，即需要的Fe多于1mol。故等量的Fe按方案①制得Cu的量少。 答案C11．下列物質中，不屬于合金的是() A．硬鋁 B．黃銅 C．鋼鐵 D．水銀 答案D12．(加試題)聯(lián)合國衛(wèi)生組織經過考察和研究，認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．價格便宜，不易生銹B．鐵鍋含有碳元素C．烹調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C13．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CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(OH)2請回答下列問題：(1)上表所列銅的礦石中，銅的質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銅。該工藝的中間過程會發(fā)生反應：2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(高溫))6Cu＋SO2↑，該反應的氧化劑是__________。 答案(1)輝銅礦(2)Cu2S和Cu2O14．(加試題)在一定條件下可實現(xiàn)如圖所示物質之間的轉化。請?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，寫出該反應的化學方程式：_____________________________________________________。 (4)工業(yè)上采用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅，第一步反應為2CuFeS2＋O2=Cu2S＋2FeS＋SO2，若1molO2參加反應，轉移的電子數(shù)為________mol。 (5)電解B時每生成1molD，同時生成________molE。 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，F(xiàn)e為＋2價，S為－2價，Cu2S中Cu為＋1價，故反應中化合價升高的只有CuFeS2中S元素，且由－2價到＋4價，由此計算轉移的電子數(shù)。答案(1)CO2(2)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(3)3CuO＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))3Cu＋Al2O3(4)6(5)15．某地產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，寫出反應的化學方程式。 A．濕法冶煉：____________________________________________________、 _________________________________________________________________ (可不填滿，也可補充，下同)。 B．高溫冶煉：____________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析孔雀石受熱發(fā)生分解反應[實際上為Cu(OH)2、CuCO3的分解反應]：Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2CuO＋H2O↑＋CO2↑。由CuO煉銅，可用焦炭還原法：C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋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)2CO3eq\o(=,\s\up7(高溫))2CuO＋H2O↑＋CO2↑(2)A：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2OFe＋CuSO4=FeSO4＋CuB：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑16．(加試題)下面是關于“一氧化碳的化學性質”的課題式課堂教學中，解決問題階段甲同學設計的證明CO具有還原性的實驗裝置。 (1)點燃酒精燈A、B的先后順序為：先點燃________后點燃________。 (2)硬質玻璃管中發(fā)生反應的化學方程式為____________________________。 (3)洗氣試管中的實驗現(xiàn)象為_______________________________________。 (4)酒精燈B的作用為____________________________________________。 (5)乙同學提出甲同學裝置太復雜，可將酒精燈合二為一，去掉B，而將尾氣導氣管出口旋轉到A有火焰上即可。乙同學的設計是否合理？簡述理由(從A、B使用的一致性角度考慮)________。 (6)丙同學認為甲裝置有待優(yōu)化，如尾氣可先儲存在瓶內，然后再處理。如圖是他設計的貯氣瓶，尾氣應從________(填“a”或“b”)管通入。 (7)丁同學質疑：CO能否使澄清石灰水變渾濁？因此，其設計在CO通入CuO之前，應先通入澄清石灰水，以比較排除CO與澄清石灰水反應。你認為丁的設計________(填“必要”或“不必要”)。 解析點燃酒精燈的先后順序涉及實驗的安全性問題，必須先將系統(tǒng)內的空氣排盡，才能點燃，否則會引起爆炸。CO與CuO反應的產物是Cu與CO2，CO2可與澄清石灰水反應使之變渾濁。 答案(1)BA(2)CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2(3)澄清石灰水變渾濁(4)點燃未參加反應的CO，防止CO污染空氣(5)不合理，因為該實驗應先通CO氣體，后加熱CuO，不能同時進行(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，并測定銅綠在混合物中質量分數(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，實驗裝置如下圖。 請回答下列有關問題： (1)A處應選用下列裝置中的____________(填寫序號)(鐵架臺已省去)。選用的理由是__________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 (2)反應開始前，對整個實驗裝置必須進行的操作是________________________；反應進行時，最好先__________________，反應完畢后，若不改變原裝置的連接，應先________________，再________________，這樣做的理由是________________，待試管冷卻后再________，實驗過程中觀察到試管底部的現(xiàn)象是_______________________________________________________________。 (3)要測定銅綠在混合物中的質量分數(shù)，除需知道樣品質量外還需測定的實驗數(shù)據(jù)是________________________________________________________。 解析實驗原理是：Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O，CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O。(1)A處給固體加熱，又要用氫氣還原氧化銅，將兩個實驗合二為一，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，便于排盡裝置內空氣。(2)反應前除稱量樣品質量外，還要檢查裝置氣密性，稱量D(含氫氧化鈉溶液)質量。反應進行時，要先通氣，后加熱。反應完畢后，要先將B中的導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。實驗過程中可以觀察到：試管內固體由綠色變成黑色，最后變成亮紅色。(3)要測定樣品中銅綠質量分數(shù)，需要測定樣品質量，和D裝置實驗前和實驗后質量，D溶液凈增質量等于吸收的