高中化學(xué)蘇教版從礦物到基礎(chǔ)材料 訓(xùn)練26

訓(xùn)練26從自然界獲取鐵和銅訓(xùn)練目標(biāo)了解鐵的冶煉原理，金屬的冶煉方法。(10分鐘)1．下列不屬于鐵礦石的是()A．赤鐵礦B．磁鐵礦C．褐鐵礦D．方解石答案：D解析：方解石的主要成分是CaCO3。2．孔雀石的主要成分是()A．Fe2O3B．CuC．CuCO3D．CuCO3·Cu(OH)2答案：D3．下列關(guān)于高爐煉鐵的說法正確的是()A．焦炭和CO都作還原劑B．采用富氧空氣可以得到純鐵C．加入石灰石的主要目的是得到CO2D．用于冶煉生鐵的礦石主要有磁鐵礦、赤鐵礦和黃銅礦答案：A解析：A項，高爐煉鐵過程中，焦炭燃燒生成CO2，CO2再和焦炭反應(yīng)生成CO，CO還原鐵的氧化物，在反應(yīng)中焦炭和CO都作還原劑，A項正確；B項，采用富氧空氣也不能得到純鐵，B項錯誤；C項，加入石灰石的主要目的是使鐵礦石中的二氧化硅等轉(zhuǎn)化為爐渣，C項錯誤；D項，黃銅礦中鐵的含量較低，一般不用于冶煉生鐵，D項錯誤。4．冶煉金屬一般有如下四種方法：①焦炭法；②水煤氣(主要成分為氫氣、一氧化碳)法；③活潑金屬置換法；④電解法。古代有(Ⅰ)火燒孔雀石煉銅；(Ⅱ)濕法煉銅?，F(xiàn)代有(Ⅲ)鋁熱法煉鉻；(Ⅳ)利用光鹵石煉鎂。下列對它們的冶煉方法的分析不正確的是()A．(Ⅰ)利用的是①B．(Ⅱ)利用的是②C．(Ⅲ)利用的是③D．(Ⅳ)利用的是④答案：B解析：A項，(Ⅰ)發(fā)生反應(yīng)Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋H2O＋CO2↑，C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑，利用的是①，A項正確；B項，(Ⅱ)發(fā)生反應(yīng)Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，利用的是③，B項不正確；C項，(Ⅲ)發(fā)生反應(yīng)2Al＋Cr2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Cr，利用的是③，C項正確；D項，(Ⅳ)為先從光鹵石中提取MgCl2，再發(fā)生反應(yīng)MgCl2eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑，利用的是④，D項正確。5．現(xiàn)代煉鐵的主要方法是高爐煉鐵，高爐煉鐵的原料除鐵礦石外，還有焦炭和石灰石。請回答下列問題：(1)純凈的Fe2O3可用作野外焊接鋼軌的原料，其反應(yīng)原理為________________________________________________________________________(用化學(xué)方程式表示)。(2)高爐煉鐵中焦炭的作用是___________________________________________。(3)高爐煉鐵的尾氣中含有的主要氣態(tài)污染物是________，若直接排放會污染空氣，因此應(yīng)回收利用，請寫出該污染物的一種用途：________________________________________________________________________。答案：(1)2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))Al2O3＋2Fe(2)提供熱量，產(chǎn)生還原劑CO(3)CO作燃料(或作還原劑)解析：(1)野外焊接鋼軌利用的是Fe2O3與鋁的反應(yīng)。(2)焦炭在煉鐵過程中既可以通過反應(yīng)提供熱量，同時生成的CO還可作還原劑還原出鐵礦石中的鐵。(3)高爐煉鐵的尾氣的主要成分有CO、CO2，其主要氣態(tài)污染物是有毒的CO，CO可用作燃料或還原劑等。6．某地出產(chǎn)的孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3。(1)試寫出該孔雀石在加熱條件下分解的化學(xué)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法制取金屬銅。供選擇的試劑有木炭、鐵屑、生石灰、稀硫酸，不得另選其他試劑。寫出兩種方法制取金屬銅的化學(xué)方程式。①濕法冶煉：____________、____________(可不填滿，也可補充，下同)。②高溫冶煉：____________________。答案：(1)Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋H2O＋CO2↑(2)①CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2OFe＋CuSO4=FeSO4＋Cu②2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu＋CO2↑(35分鐘)一、選擇題(單選)1．下列金屬通常采用還原法冶煉的是()A．NaB．AlC．FeD．Ag答案：C解析：A項，Na為活潑金屬，較難用還原劑還原，通常采用電解熔融NaCl的方法冶煉，A項錯誤；B項，Al為活潑金屬，較難用還原劑還原，通常采用電解熔融Al2O3的方法冶煉，B項錯誤；C項，F(xiàn)e是處于金屬活動性順序表中間位置的金屬，通常用還原劑(C、CO等)將其從化合物中還原出來，C項正確；D項，Ag為不活潑金屬，可以直接用加熱分解的方法得到其單質(zhì)，D項錯誤。2．銅的冶煉過程大致可分為①富集，將硫化物礦進(jìn)行浮選；②焙燒，主要反應(yīng)為2CuFeS2＋4O2eq\o(=,\s\up7(高溫))Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)；③制粗銅，在1200℃下發(fā)生的主要反應(yīng)為2Cu2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(1200℃))2Cu2O＋2SO2,2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(1200℃))6Cu＋SO2↑；④電解精煉銅。下列說法不正確的是()A．上述過程中產(chǎn)生的尾氣回收后可用來制硫酸B．上述過程中，由6molCuFeS2制取6molCu時共消耗15molO2C．在反應(yīng)2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(1200℃))6Cu＋SO2↑中，只有Cu2O作氧化劑D．在反應(yīng)2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(1200℃))6Cu＋SO2↑中，Cu2S既是氧化劑又是還原劑答案：C解析：A項，在銅的冶煉過程中，②焙燒、③制粗銅的過程都有二氧化硫生成，二氧化硫是制取硫酸的原料，所以冶煉過程中產(chǎn)生的尾氣可用來制硫酸，故A項正確。B項，冶煉過程的總反應(yīng)方程式為6CuFeS2＋15O2=6Cu＋12SO2＋6FeO(反應(yīng)條件略去)，由6molCuFeS2制取6molCu時共消耗15molO2，故B項正確。在反應(yīng)2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(1200℃))6Cu＋SO2↑中，Cu的化合價由＋1降低為0，S的化合價由－2升高為＋4，Cu2O只作氧化劑，Cu2S既是氧化劑又是還原劑，故C項錯誤，D項正確。3．下列金屬冶煉的反應(yīng)原理，錯誤的是()A．2NaCleq\o(=,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑B．Al2O3＋3H2eq\o(=,\s\up7(高溫))2Al＋3H2OC．Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2D．ZnO＋COeq\o(=,\s\up7(高溫))Zn＋CO2答案：B解析：Al是活潑金屬，冶煉用電解法，2Al2O3eq\o(=,\s\up7(通電))4Al＋3O2↑。4．人類歷史上大量生產(chǎn)和使用鋁、鈦、鐵、銅四種金屬單質(zhì)的時間先后順序是()A．銅、鐵、鋁、鈦B．鐵、鋁、銅、鈦C．銅、鐵、鈦、鋁D．鐵、銅、鋁、鈦答案：A解析：這是金屬冶煉知識在具體生活中的應(yīng)用，應(yīng)根據(jù)金屬的存在、含量、金屬活動性及金屬冶煉的難易等知識進(jìn)行合理的分析與推斷。金屬越不活潑，發(fā)現(xiàn)越早，金屬越活潑，得到這些金屬單質(zhì)越難，發(fā)現(xiàn)越遲。鋁和鈦相比，鈦在地殼中含量較少，鈦的大量生產(chǎn)和使用只是近些年才引起重視。5．高爐煉鐵的反應(yīng)方程式是Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2，當(dāng)有560g鐵生成時，電子轉(zhuǎn)移了()A．90molB．60molC．30molD．20mol答案：C解析：n(Fe)＝10mol，n(e－)＝10×3mol＝30mol。6．下列情況能通過置換反應(yīng)得鐵的是()A．銅與氯化亞鐵溶液常溫下混合B．一氧化碳通過灼熱的三氧化二鐵C．氫氣通入硫酸亞鐵溶液D．鋁和四氧化三鐵混合加熱至高溫答案：D7．西漢時期發(fā)現(xiàn)、宋朝初期應(yīng)用于生產(chǎn)的濕法冶金術(shù)的反應(yīng)原理是()A．CuO＋H2=Cu＋H2OB．CuO＋CO=Cu＋CO2C．Fe＋CuSO4=FeSO4＋CuD．2Cu2O＋Cu2S=6Cu＋SO2答案：C8．我國古代的濕法冶金術(shù)是世界聞名的，我國在世界上最先應(yīng)用濕法冶金制得的金屬是()A．FeB．CuC．AgD．Hg答案：B9．高爐煉鐵中將鐵礦石還原成單質(zhì)鐵的主要還原劑是()A．CaCO3B．CC．SiO2D．CO答案：D10．聯(lián)合國衛(wèi)生組織經(jīng)過考察和研究，認(rèn)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(diào)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：C二、非選擇題11．(1)在西漢古籍中曾有記載：曾青得鐵則化為銅[即曾青(CuSO4)跟鐵反應(yīng)就生成銅]。試寫出該反應(yīng)的離子方程式：____________________________________。(2)高溫冶煉銅的原料是________，這種方法冶煉得到的銅含有雜質(zhì)鐵、鋅、________和________等，要達(dá)到電氣工業(yè)生產(chǎn)用銅的要求，還必須經(jīng)過________精煉。(3)生物煉銅的關(guān)鍵是利用某些具有特殊本領(lǐng)的________，把不溶性的硫化銅________為可溶性的________。生物煉銅的四大優(yōu)點是：①________________；②________________；③________________；④________________。(4)銅器表面有時會生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]，這層銅綠可用化學(xué)方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物的反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______________________________。(5)銅錢在歷史上曾經(jīng)是一種廣泛流通的貨幣。試從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的角度分析為什么常用銅而不用鐵制造貨幣：________________________________________。(銅的熔點是1183.4℃，鐵的熔點是答案：(1)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu(2)黃銅礦銀金電解(3)細(xì)菌氧化硫酸銅成本低污染少反應(yīng)條件簡單品位很低的礦石也可以被利用(4)Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋3H2O＋CO2↑或Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4=2CuSO4＋3H2O＋CO2↑(5)銅的化學(xué)性質(zhì)比鐵穩(wěn)定，不易被腐蝕，銅的熔點比鐵低，容易鑄造成型12．冶煉金屬一般有下列方法：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(yīng)用。(1)請對下表中的金屬冶煉方法進(jìn)行分析，從上述四種方法中選擇相應(yīng)的序號填入表中空格：灼燒孔雀石煉銅濕法煉銅鋁熱法煉鉻從光鹵石中煉鎂(2)請再舉出使用上述方法冶煉金屬的例子各一個(用化學(xué)方程式表示)：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。答案：(1)①③③④(2)①3C＋2Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高溫))4Fe＋3CO2↑②3H2