金屬和酸、鹽的反應(yīng)

1、金屬的冶煉與回收金屬的冶煉與回收專題復(fù)習(xí)專題復(fù)習(xí)金屬的金屬的三生三世三生三世前世前世今生今生來世來世冶煉冶煉回收回收（化合態(tài)）（化合態(tài)）（游離態(tài)）（游離態(tài)）（游離態(tài)（游離態(tài)/ /化合態(tài)）化合態(tài)）1. 1. 電解法電解法3. 3. 熱分解熱分解KK CaCaNaNaMgMgAlAlZnZnFeFe SnSnPbPb(H)(H)CuCuHgHgAgAgPtPtAuAu2. 2. 還原法還原法高爐煉鐵火法冶金濕法冶金濕法煉銅一一.金屬的冶煉金屬的冶煉【查閱資料】 一定溫度下，CO可將Fe2O3還原為單質(zhì)鐵，若溫度控制不當(dāng)，還可生成少量的Fe3O4思考練習(xí)思考練習(xí)1 1. .鐵和銅是生產(chǎn)、生活中廣泛使

2、用的金屬。鐵和銅是生產(chǎn)、生活中廣泛使用的金屬。小小余余在在學(xué)習(xí)了學(xué)習(xí)了“高爐煉鐵高爐煉鐵”和和“濕法煉銅濕法煉銅”后產(chǎn)生了濃厚后產(chǎn)生了濃厚的興趣，欲在實(shí)驗(yàn)室對(duì)其反應(yīng)原理進(jìn)行驗(yàn)證的興趣，欲在實(shí)驗(yàn)室對(duì)其反應(yīng)原理進(jìn)行驗(yàn)證: :實(shí)驗(yàn)一：模擬高爐煉鐵實(shí)驗(yàn)一：模擬高爐煉鐵“探究鋼鐵是怎樣煉成的探究鋼鐵是怎樣煉成的”圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3（2）寫出圖1中A處處發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式： ； 3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫高溫（3）圖1裝置有不足的地方，請(qǐng)指出沒有尾氣處理裝置，有毒的沒有尾氣處理裝置，有毒的CO氣體泄露會(huì)污染環(huán)境氣體泄露會(huì)污染環(huán)境圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3實(shí)驗(yàn)一：模擬高

3、爐煉鐵實(shí)驗(yàn)一：模擬高爐煉鐵（1）在點(diǎn)燃酒精噴燈之前先通入一段時(shí)間CO，目的是什么？排盡裝置中的空氣，防止排盡裝置中的空氣，防止CO與空氣混合受熱，發(fā)生爆炸與空氣混合受熱，發(fā)生爆炸（4）實(shí)驗(yàn)過程中通入CO質(zhì)量與紅色粉末質(zhì)量的關(guān)系如圖圖2所示 根據(jù)圖示，下列說法不正確的是 a點(diǎn)表示開始通入CO，反應(yīng)開始發(fā)生b點(diǎn)表示通入一段時(shí)間CO后加熱，反應(yīng)開始發(fā)生d點(diǎn)表示反應(yīng)結(jié)束后仍需繼續(xù)通入CO可根據(jù)通入CO的質(zhì)量計(jì)算出紅色粉末的質(zhì)量 圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3實(shí)驗(yàn)一：模擬高爐煉鐵實(shí)驗(yàn)一：模擬高爐煉鐵（5）小余欲測(cè)定該紅色赤鐵礦中氧化鐵的含量，于是將A中反應(yīng)后的固體放入圖3裝置中的錐形瓶?jī)?nèi)。若固體含有

4、一定量的Fe3O4，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)得赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比實(shí)際含量 （填“偏高”,“偏低”或“不變”）偏低偏低圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3實(shí)驗(yàn)一：模擬高爐煉鐵實(shí)驗(yàn)一：模擬高爐煉鐵孔雀石是冶煉銅常用的礦石原料，主要成分是堿式碳酸孔雀石是冶煉銅常用的礦石原料，主要成分是堿式碳酸銅銅(Cu2(OH)2CO3),堿式碳酸銅是一種綠色不溶于水的固堿式碳酸銅是一種綠色不溶于水的固體，加熱易分解，能與酸反應(yīng)。體，加熱易分解，能與酸反應(yīng)。 Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+CO2+3H2O【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)二：模擬濕法煉銅實(shí)驗(yàn)二：模擬濕法煉

5、銅探究探究“曾青得鐵則化為銅曾青得鐵則化為銅 ”【查閱資料】請(qǐng)以請(qǐng)以Cu2(OH)2CO3、鐵粉、稀硫酸為原料，設(shè)計(jì)至少鐵粉、稀硫酸為原料，設(shè)計(jì)至少兩種方案來制取金屬銅（用流程圖表示）兩種方案來制取金屬銅（用流程圖表示）CuSO4稀硫酸稀硫酸Cu2(OH)2CO3FeCu【設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案】方案一方案一方案二方案二稀硫酸稀硫酸Cu2(OH)2CO3CuOFeCuH2稀硫酸稀硫酸Cu2(OH)2CO3CuOCuSO4FeCu【方案評(píng)價(jià)方案評(píng)價(jià)】節(jié)約能源節(jié)約能源 節(jié)約資源節(jié)約資源操作簡(jiǎn)單操作簡(jiǎn)單裝置簡(jiǎn)單裝置簡(jiǎn)單安全安全你認(rèn)為哪種方案最佳？你認(rèn)為哪種方案最佳？方案方案3方案三方案三小結(jié)小結(jié)小結(jié)小結(jié)

6、1 1實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)方法實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)方法1 1、科學(xué)性、科學(xué)性（反應(yīng)原理要符合客觀事實(shí)）（反應(yīng)原理要符合客觀事實(shí)）2 2、節(jié)約成本、節(jié)約成本（節(jié)約能源（節(jié)約能源& &資源）資源）3 3、簡(jiǎn)單易行、簡(jiǎn)單易行（裝置（裝置& &操作簡(jiǎn)單）操作簡(jiǎn)單）4 4、環(huán)保、環(huán)保（不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)）（不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)）5 5、安全、安全（防倒吸（防倒吸& &防爆炸）防爆炸）二二.金屬的回收金屬的回收思考練習(xí)思考練習(xí)2. 2. 素有“銅都”之稱的安徽銅陵有許多黃銅礦(主要成分為CuFeS2)。黃銅礦經(jīng)初步處理后，所得溶液甲中的溶質(zhì)為Fe2(SO4)3、CuSO4

7、及H2SO4某同學(xué)通過廢鐵屑與溶液甲反應(yīng)，制取綠礬(硫酸亞鐵晶體)并回收銅。主要步驟如圖所示：步驟II:加入溶液甲步驟I:加入過量的廢鐵屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O銅步驟III ( (已知：Fe2(SO4)3 + Fe 3 FeSO4）足量試劑丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO41. 步驟步驟I中中發(fā)生了發(fā)生了個(gè)化學(xué)反應(yīng)個(gè)化學(xué)反應(yīng)，其中其中生成銅的化學(xué)方程式生成銅的化學(xué)方程式： Fe+CuSO4Cu+FeSO432.如何證明鐵屑是過量的？如何證明鐵屑是過量的？取少量不溶物于試管中，加入稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生則過量取少量不溶物于試管中，

8、加入稀硫酸，若有氣泡產(chǎn)生則過量步驟II:加入溶液甲步驟I:加入過量的廢鐵屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O銅步驟III足量試劑丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO43.3.試劑丙是試劑丙是 ，加入足量丙的目的是加入足量丙的目的是 。稀硫酸稀硫酸將不溶物中的鐵完全反應(yīng)，全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵將不溶物中的鐵完全反應(yīng)，全部轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵步驟II:加入溶液甲步驟I:加入過量的廢鐵屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O銅步驟III適量試劑丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO44. 步驟步驟III中，得到硫

9、酸亞鐵晶體的操作方法是什么？中，得到硫酸亞鐵晶體的操作方法是什么？降溫結(jié)晶降溫結(jié)晶/ /冷卻熱飽和溶液冷卻熱飽和溶液/ /蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾5.該小組同學(xué)通過回收銅的質(zhì)量計(jì)算原黃銅礦中銅元素的質(zhì)該小組同學(xué)通過回收銅的質(zhì)量計(jì)算原黃銅礦中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，可能的原因是（排除計(jì)算和稱量的誤差）量分?jǐn)?shù)偏大，可能的原因是（排除計(jì)算和稱量的誤差）過濾后得到的銅沒有過濾后得到的銅沒有洗滌洗滌，表面沾有可溶性雜質(zhì)；，表面沾有可溶性雜質(zhì)；沒有沒有烘干烘干，表面殘留水，表面殘留水1. 1.金屬回收的解題思路金屬回收的解題思路第一步第一步：用用把某些鹽中的待回收金屬把某些鹽中的待回

10、收金屬完全置換出來。完全置換出來。第二步第二步：用用將過量的活潑金屬將過量的活潑金屬反應(yīng)完，得到純凈的待回收金屬。反應(yīng)完，得到純凈的待回收金屬。第三步第三步：所得溶液用所得溶液用 或或 的方法得到的方法得到 晶體。晶體。小結(jié)小結(jié) 2 2過量的活潑金屬過量的活潑金屬過量過量/足量的稀鹽酸足量的稀鹽酸/硫酸硫酸蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶降溫結(jié)晶降溫結(jié)晶2. 2.如何判斷試劑如何判斷試劑B足量、過量和適量？足量、過量和適量？B 足量足量（）：在反應(yīng)后的成分中檢驗(yàn)B 過量過量（）：在反應(yīng)后的成分中檢驗(yàn)B 適量適量（=）：在反應(yīng)后的成分中分別檢驗(yàn)小結(jié)小結(jié) 2 2A + B C沒有沒有A有有B沒有沒有A和和B1.1

11、.金屬的冶煉金屬的冶煉2.2.金屬的回收金屬的回收總結(jié)總結(jié)作業(yè)作業(yè)請(qǐng)認(rèn)真完成小試牛刀的練習(xí)請(qǐng)認(rèn)真完成小試牛刀的練習(xí)思考題思考題如圖為鐵制品循環(huán)利用的示意圖，根據(jù)圖示回答：（1）從“”“”“”中，選出一定發(fā)生化學(xué)變化的是。（2）不能用鐵制容器盛放硫酸銅溶液的原因是_ （用化學(xué)方程式表示）。（3）廢舊金屬“循環(huán)利用”的意義是（寫一點(diǎn)即可）： CuSOCuSO4 4+Fe+FeFeSOFeSO4 4+Cu+Cu節(jié)約金屬資源節(jié)約金屬資源節(jié)約節(jié)約能能源源可減少對(duì)環(huán)境的污染可減少對(duì)環(huán)境的污染反饋練習(xí)反饋練習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象分析和結(jié)論組裝裝置，連接導(dǎo)管a.b,微熱試管燒杯中的導(dǎo)管口 說明整套裝置不漏氣。加入藥品

12、和試劑，點(diǎn)燃酒精燈。A中固體出現(xiàn)黑色，B中白色固體變藍(lán)，C中石灰水變渾濁。C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。堿式碳酸銅受熱分解的產(chǎn)物有CuO、CO2、 1學(xué)習(xí)小組對(duì)堿式碳酸銅化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3的性質(zhì)進(jìn)行 探究，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。分析組成：堿式碳酸銅中化合價(jià)為-1價(jià)的原子團(tuán)是 。探究分解產(chǎn)物，裝置如下圖所示（省略夾持儀器）：用氫氣還原裝置A中反應(yīng)后的固體并檢驗(yàn)產(chǎn)物，裝置如下圖所示（F中的無水硫酸銅用于吸收空氣中的水蒸氣）。D中觀察到固體變紅。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，若先點(diǎn)燃酒精燈后通氫氣，可能導(dǎo)致的后果是 。E中觀察到白色固體變藍(lán)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，該現(xiàn)象能否證明氫氣和氧化銅反應(yīng)生成了水，理由是

13、。 反應(yīng)前質(zhì)量反應(yīng)后質(zhì)量裝置Dab裝置Ecd學(xué)習(xí)小組還利用圖二裝置定量測(cè)定水的組成（玻璃管中為純凈氧化銅），并測(cè)定了下表的四個(gè)數(shù)據(jù)（單位：g）。利用表格中數(shù)據(jù)，列式表示水中氫、氧原子的物質(zhì)的量之比 （不要求化簡(jiǎn)）。2.某化學(xué)興趣小組根據(jù)圖1裝置進(jìn)行模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn)，高溫條件下反應(yīng)一段時(shí)間后，對(duì)氣體成分和剩余固體成分進(jìn)行探究寫出圖1裝置中涉及的化學(xué)方程式 【觀察與問題】該過程中無色氣體a是什么？【假設(shè)與預(yù)測(cè)】猜想1：無色氣體a 是CO2猜想2：無色氣體a是 【實(shí)驗(yàn)與事實(shí)】（1）在點(diǎn)燃圖1裝置的酒精噴燈前，需先通一氧化碳一段時(shí)間，目 的 是 （2）在保證實(shí)驗(yàn)安全的前提下，小雅設(shè)計(jì)圖2裝置驗(yàn)證猜想（裝置B的作用是除去CO2氣體，裝置C的作用是除去氣體中水分），實(shí)驗(yàn)中觀察到 ，由此小雅得出結(jié)論；猜想2成立【交流與討論】反應(yīng)一段時(shí)間后，圖1裝置的剩余固體中可能出現(xiàn)的單質(zhì)是 若將16g Fe2O3高溫反應(yīng)一段時(shí)間后稱得剩余固體的質(zhì)量為12.8 g，通過計(jì)算可確定，此時(shí)無氣色氣體a中一定含有 g的 氣體3、氯化鐵能腐蝕銅，工業(yè)上常用此原理生產(chǎn)印刷線路、氯化鐵能腐蝕銅，工業(yè)上常用此原理生產(chǎn)印刷線路板。以下是印刷線路板的生產(chǎn)及廢液的處理過程：板。以下是印刷線路板的生產(chǎn)及廢液的處理