考點38金屬的冶煉-高考化學知識點全程講解

考點38金屬的冶煉1．復習重點金屬冶煉的化學原理和金屬冶煉的基本方法；金屬回收及資源保護的重要作用，重點是考查金屬冶煉的基本方法。2．難點聚焦金屬在自然界中的存在形式：游離態(tài)化學性質不活潑的金屬,在自然界中能以游離態(tài)的形式存在,如：AuAgPtCu化合態(tài)化學性質比較活潑的金屬,在自然界中能以化合態(tài)的形式存在,如：AlNa說明：少數金屬在自然界中能以游離態(tài)的形式存在;而大多數的金屬在自然界中能以化合態(tài)的形式存在.金屬的冶煉：金屬冶煉的實質用還原的方法,使金屬化合物中的金屬陽離子得電子變成金屬原子.Mn++ne-→M金屬冶煉的主要步驟：礦石的富集目的：除去雜質,提高礦石右的有用成分的含量;冶煉目的：得到金屬單質.原理：利用氧化還原反應原理,在一定條件下,用還原劑把金屬礦石中的金屬離子還原成金屬單質.精煉目的：提高金屬的純度.金屬冶煉的一般方法：根據金屬的活潑性.(1)熱分解法：△適用范圍：不活潑金屬Ag----Au△△如：2Ag2O==4Ag+O2↑△2HgO==2Hg+O2↑(2)還原法：高溫適用范圍：較活潑的金屬Zn----Cu高溫高溫如：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2高溫Cr2O3+2Al==2Cr+Al2O3常用的還原劑：C、CO、H2和活潑金屬如鋁等.說明鋁熱反應也屬于熱還原法.[思考]對于極活潑金屬的冶煉,能否用熱還原法?如不能則應使用什么方法?3.電解法：電解適用范圍：活潑的金屬K-----Al電解電解如：2Al2O3====4Al+3O2↑電解電解2NaCl===2Na+Cl2↑電解電解比較：2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑電解2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑電解法也常用于某些不活潑的金屬的精煉.[說明]電解法的缺點是要消耗大量的電能,成本較高.金屬的回收與環(huán)境、資源保護金屬回收的意義(1)節(jié)約礦物資源;(2)節(jié)約能源;(3)減少環(huán)境污染.回收廢金屬的利用.大部分可以重新制成金屬及化合物再用.實例：廢鐵屑可以鐵鹽或亞鐵鹽,如綠礬,廢舊鋼鐵可以煉鋼.從電解精煉銅的陽極泥中可以回收金銀等貴重金屬從定影液中可以回收金屬銀.小結：金屬的活動性順序與金屬的冶煉方法.3．例題精講例1不太活潑的金屬元素硝酸鹽在受熱分解時金屬元素將轉變?yōu)槠溲趸锘騿钨|。在通風櫥中給盛有少量硝酸汞固體的試管加熱，最后試管中（）A、留下銀白色的液體B、留下少量白色硝酸汞固體C、留下紅色氧化汞固體D、無剩余物例2冶煉金屬一般有下列四種方法：①焦炭法；②水煤氣（或氫氣，或一氧化碳）法；③活潑金屬置換法；④電解法。四種方法在工業(yè)上均有應用。古代有（Ⅰ）火燒孔雀石煉銅；（Ⅱ）濕法煉銅；（Ⅲ）鋁熱法煉鉻；（Ⅳ）從光鹵石中煉鎂，對它們的冶煉方法的分析不正確的是（）A．（Ⅰ）用①B．Ⅱ用②C．Ⅲ用③D．Ⅳ用④解析：金屬冶煉的方法與金屬在自然界中存在的狀態(tài)、金屬活動性有關。一般電解法適合冶煉金屬性強的金屬（金屬活動順序表Al以前）；而水煤氣（H2、CO）法、焦炭法、活潑金屬置換法等用還原劑還原金屬法，適合于金屬活動性介于Zn~Cu之間的大多數金屬的冶煉。對于（Ⅰ）符合①對于（Ⅱ）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu符合③對于（Ⅲ）符合③對于（Ⅳ）先從光鹵石提取MgCl2,再電解MgCl2符合④故本題答案為B例3用氧化鋁、二氧化錳作為原料，如何制取金屬錳？寫出反應的化學方程式。電解電解2Al2O3====4Al+3O2↑高溫3MnO2+4Al==3Mn+2Al2O3例4根據下圖所示實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置，回答以下問題：①反應過程中發(fā)生的現象是：玻璃管里粉末由紅棕色逐漸變黑，B中溶液出現渾濁。；②塑料袋的作用是收集未反應完的CO，以防中毒。4．實戰(zhàn)演練一、選擇題1.冶煉金屬一般有下列4種方法：①焦炭法；②水煤氣法（或氫氣、或一氧化碳）法；③活潑金屬置換法；④電解法。4種方法在工業(yè)上均有應用。古代有（Ⅰ）火燒孔雀石煉銅；（Ⅱ）濕法煉銅。現代有（Ⅲ）鋁熱法煉鉻；（Ⅳ）從光鹵石中煉鎂。對它們的冶煉方法的分析不正確的是A.（Ⅰ）用① B.(Ⅱ)用②C.(Ⅲ)用③ D.(Ⅳ)用④2.下列物質的反應，不能置換出Fe的是A.FeO＋C B.Fe2O3＋COC.Al＋Fe3O4 D.Cu＋FeCl33.在高溫下，用CO還原mgFe2O3,得ngFe,已知氧的相對原子質量為16，則Fe的相對原子質量為A. B.C. D.4.有0．4ｇ鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入足量澄清石灰水中，得到0．75ｇ固體沉淀物。這種鐵的氧化物的化學式為A．FeO B．Fe2O3C．Fe3O4 Ｄ．FeO、Fe2O35.在煉鐵、煉鋼過程中都有碳參加反應，下列有關碳參加反應的敘述錯誤的是A.兩個過程中碳原子都是被氧化，都只起著提供熱源的作用B.煉鐵過程中碳被氧化，既起產生熱量的作用，又起產生CO的作用C.煉鋼過程中碳被氧化，從而達到降低含碳量的目的D.煉鐵過程中碳參加反應，只起著產生CO的作用6.下列反應中，氧化劑與還原劑之比是1∶3的是A.FeO＋SiFe＋SiO2B.Fe2O3＋COFe＋CO2C.Fe3＋＋FeFe2＋D.Cu＋H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋H2O7.合金具有許多特點，如Na－K合金為液體，而Na和K的單質均為固體。據此，試推測：生鐵、純鐵、碳3種物質中，熔點最低的是A.純鐵 B.生鐵C.碳 D.無法確定8.我國的稀土礦含量豐富，稀土元素可用RE表示。在提純過程中可以向稀土元素的硫酸鹽溶液中加入粉狀Na2SO4,使稀土元素轉化為沉淀，反應為：RE2(SO4)3＋Na2SO4＋xH2ORE2（SO4）3·Na2SO4·xH2O(x=1,2)下列有關敘述正確的是A.該反應一定在強堿溶液中進行B.產生沉淀的反應為復分解反應C.反應生成的沉淀屬于復鹽D.產生沉淀的變化屬于化學變化9.下列敘述正確的是A.含金屬元素的離子不一定是陽離子B.在氧化還原反應中，非金屬單質一定是氧化劑C.某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，該元素一定被還原D.金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質10.質量相等的CaO2和CaO兩份樣品，前者與后者所含氯元素的質量比是A.2∶1 B.7∶9C.14∶9 D.9∶7二、非選擇題（50分）11.（8分）制FeO常用下法：FeC2O4FeO＋CO↑＋CO2↑試說明不采用FeCO3加熱分解制FeO而用此法制FeO的原因。12.（12分）（1996年全國高考題）在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應，可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經過此反應的逆反應，生成顆粒很細的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應活性，在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒，所以俗稱“引火鐵”。請分別用圖中示意的兩套儀器裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實驗中必須使用普通鐵粉和6mol·L－1鹽酸，其他試劑自選（裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網、加熱設備等在圖中均已略去）。填寫下列空白：（1）實驗進行時試管A中應加入的試劑是；燒瓶B的作用是；燒瓶C的作用是；在試管D中收集得到的是。（2）實驗時，U型管G中應加入的試劑是；長頸漏斗H中應加入。（3）兩套裝置中，在實驗時需要加熱的儀器是（填該儀器對應的字母）。（4）燒瓶Ⅰ中發(fā)生的反應有時要加入少量硫酸銅溶液，其目的是。（5）試管E中發(fā)生反應的化學方程式是。（6）為了安全，在E管中的反應發(fā)生前，在F出口處必須；E管中的反應開始后，在F出口處應。13.（12分）下圖是一個實驗示意圖，方框表示有關的儀器，箭頭表示液體或氣體的流向圖中A是液體，B、C是固體。A與B反應后產生的氣體經過C，得到純氣體X。X通過灼熱CuO,CuO轉化為Cu。氣體再通過濃H2SO4，最后得到純氣體Y，Y是對環(huán)境沒有污染的氣體，大量排放也沒有危險。為進行以上實驗，請從下列試劑范圍內選擇合適的A、B和C：濃硫酸、稀硫酸、濃硝酸、稀硝酸、濃鹽酸、稀鹽酸、鋅粒、濃NaOH溶液、大理石、堿石灰、NH4Cl固體。（1）A是，B是，C是，X是。（2）寫出A和B，X和CuO反應的化學方程式。14.（8分）為測定一種復合氧化物型的磁性粉末材料的組成，稱取12.52g樣品，將其全部溶于過量稀硝酸后，配成100mL溶液。取其一半，加入過量K2SO4溶液，生成白色沉淀，經過濾、洗滌、烘干后得4.66g固體。在余下的50mL溶液中加入少許KSCN溶液，顯紅色；如果加入過量NaOH溶液，則生成紅褐色沉淀，將沉淀過濾、洗滌、灼燒后得3.20g固體。（1）計算磁性粉末材料中氧元素的質量分數。（2）確定該材料的化學式。15.（10分）有CuO和木炭粉的混合物4.24g，在高溫條件下充分反應后，剩余固體混合物呈紅色，質量為3.36g；若反應產生的氣體能全部被過量的澄清石灰水吸收，得沉淀2g，試通過計算指出所得固體產物的組成及質量分數。

附參考答案一、1.B2.D3.D4.解析：FexOy+yCOxFe+yCO2(56x+16y)g ymol0.4g mol得：x∶y=2∶3答案：B5.AD6.B7.B8.CD9.解析：A.如AlOB.如C+FeOCO↑+FeC.如Br－Br2D.如Fe3+Fe2＋答案：AD10.C二、11.FeCO3在空氣中加熱，因+2價鐵被空氣氧化而得不到FeO;而FeC2O4分解，產生的CO可作保護氣，防止FeO氧化。12.（1）普通鐵粉（或鐵粉）作為水蒸氣發(fā)生器（或用來產生水蒸氣）防止水倒吸（或用作安全瓶）氫氣（2）固體NaOH（或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑）6摩/升HCl注：G中如填寫酸