蘇教化學(xué)一：專(zhuān)題3 第二單元 鐵、銅的獲取及應(yīng)用1 鐵、銅的制備方法（學(xué)案） 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精高中化學(xué)鐵、銅的制備方法一、考點(diǎn)突破知識(shí)點(diǎn)考綱要求題型說(shuō)明鐵、銅的存在鐵、銅的冶煉1。了解鐵、銅元素在自然界中的存在形態(tài)；2。掌握工業(yè)煉鐵的原理；3。了解工業(yè)煉銅的方法選擇題學(xué)會(huì)從個(gè)別到一般的歸納方法，了解金屬冶煉的常用方法.二、重難點(diǎn)提示重點(diǎn)：工業(yè)煉鐵的原料、原理、設(shè)備、工藝流程與產(chǎn)物。難點(diǎn)：煉鐵工藝流程及方程式的書(shū)寫(xiě)?？键c(diǎn)一：自然界中的鐵與銅(1）游離態(tài)：(2）化合態(tài)——礦石：礦石磁鐵礦赤鐵礦黃銅礦孔雀石主要成分Fe3O4Fe2O3CuFeS2CuCO3·Cu(OH)2考點(diǎn)二：鐵的冶煉1。設(shè)備及原料設(shè)備：煉鐵高爐.原料：鐵礦石、焦炭、空氣、石灰石?！局匾崾尽浚?）工業(yè)煉鐵時(shí)，焦炭的作用：①為反應(yīng)提供能量；②提供反應(yīng)所需的還原劑（CO).（2）石灰石的作用是:除去礦石中的SiO2，生成爐渣.2。反應(yīng)原理利用氧化還原反應(yīng)，在高溫下，用還原劑把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。3.主要反應(yīng)的化學(xué)方程式（1）還原劑的生成：C＋O2CO2,C＋CO22CO.思考：還原鐵的氧化物能否直接用焦炭？答案：不能。因?yàn)榻固繛楣腆w，與鐵礦石的接觸面積很有限，很難充分反應(yīng),而CO氣體與鐵礦石的接觸面積很大,提高了反應(yīng)速率和原料利用率。（2）鐵礦石的還原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。（3)爐渣的形成：①CaCO3CaO＋CO2，②CaO＋SiO2CaSiO3。注意：爐渣的密度比鐵水小,故浮在鐵水上面，分離可得鐵水。4.鐵合金：直接冶煉的鐵含碳量為2％～4.5%，稱(chēng)為生鐵；生鐵還要進(jìn)一步冶煉去碳，制得含碳量〈2%的鐵,稱(chēng)為鋼.考點(diǎn)三：銅的冶煉1.工業(yè)煉銅工業(yè)上采用高溫冶煉黃銅礦（主要成分為CuFeS2）的方法得到銅，主要過(guò)程可表示為:黃銅礦冰銅→含Ag、Au、Fe、Zn等雜質(zhì)的粗銅→精銅這樣得到的銅純度最高為99.7％，通過(guò)電解精煉可得到更純的銅（99。95%~99.98%）。2.生物煉銅（礦堆浸銅法）（1）原理：CuSCuSO4Cu。思考：我國(guó)古代冶金有“曾青（CuSO4）得鐵化為銅"之說(shuō)，你認(rèn)為發(fā)生的是什么反應(yīng)？答案:CuSO4＋FeFeSO4＋Cu。（2)特點(diǎn):成本低、污染小、反應(yīng)條件簡(jiǎn)單等?！倦S堂練習(xí)】下列說(shuō)法不正確的是（)A.有些活潑金屬如鋁可作還原劑法的還原劑B。用電解熔融的NaCl的方法來(lái)冶煉金屬鈉C?？捎媒固炕蛞谎趸歼€原氧化鋁的方法來(lái)冶煉鋁D.回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物答案:C思路分析:鋁可以作還原劑冶煉一些高熔點(diǎn)的金屬;金屬鈉用電解熔融的NaCl的方法制取;鋁是活潑金屬，很難用還原劑把它還原出來(lái)；回收舊金屬可以重新制成金屬或它們的化合物。例題1下列關(guān)于高爐煉鐵生產(chǎn)的說(shuō)法中，正確的是()A。焦炭和一氧化碳都是還原劑B。采用富氧空氣可以得到純鐵C。加石灰石的目的主要是為了得到CO2D.用于冶煉生鐵的礦石主要有磁鐵礦、赤鐵礦和黃鐵礦思路分析：高爐煉鐵的生產(chǎn)中，焦炭燃燒生成二氧化碳,二氧化碳再和焦炭反應(yīng)生成一氧化碳,一氧化碳還原鐵的氧化物，這些反應(yīng)中焦炭和一氧化碳是還原劑,A正確；采用富氧空氣是為了焦炭能充分燃燒，B不正確;加石灰石的目的主要是為了造渣，C不正確;黃鐵礦中鐵的含量低，一般不用于冶煉生鐵,D不正確.答案：A例題2（上海高考)高爐煉鐵過(guò)程中，既被氧化又被還原的元素是（）A。鐵 B。氮 C。氧 D。碳思路分析:高爐煉鐵過(guò)程中,碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳,碳元素被氧化，二氧化碳在高溫下與碳反應(yīng)生成一氧化碳,二氧化碳中的碳元素被還原。答案：D例題3古代的“藥金”外觀與黃金相似，常被誤認(rèn)為黃金。它的冶煉方法是將ZnCO3、赤銅（Cu2O)和木炭混合加熱到800℃,得到金光閃閃的“藥金”,則藥金的主要成分是________，有關(guān)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________思路分析：碳酸鋅高溫下分解生成氧化鋅,而氧化物與木炭在高溫下反應(yīng)置換出金屬銅和鋅,故藥金的主要成分是鋅和銅.答案：Zn、CuZnCO3ZnO＋CO2↑，C＋2Cu2O4Cu＋CO2↑，C＋2ZnO2Zn＋CO2↑【方法提煉】金屬冶煉的方法總結(jié)1.金屬冶煉的一般方法（1）金屬冶煉方法的選擇與金屬的活潑性有關(guān).金屬的活動(dòng)性順序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、（H）、CuHg、AgPt、Au金屬原子失電子能力強(qiáng)→弱金屬離子得電子能力弱→強(qiáng)主要冶煉方法電解法熱還原法熱分解法富集法還原劑或特殊措施強(qiáng)大電流提供電子H2、CO、C、Al等加熱加熱物理方法或化學(xué)方法（2）各種冶煉方法示例：①熱分解法：對(duì)一些不活潑的金屬，可以直接用加熱使礦物分解的方法從其化合物中還原出來(lái)，如金屬汞、銀的制取.②熱還原法：在金屬活動(dòng)性順序表中，處于鋅和銅之間的大部分金屬,通常是通過(guò)在高溫下用還原劑(常用還原劑有C、H2、CO和活潑金屬鋁等）將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái)，這種方法叫熱還原法。③電解法：對(duì)于一些極活潑金屬（如金屬鈉等)使用一般的還原劑很難將它們還原出來(lái)，工業(yè)上常采用電解熔融態(tài)的鹽、金屬氧化物等方法進(jìn)行冶煉。=4\＊GB3④活潑性很差的金屬，性質(zhì)很穩(wěn)定,在自然界中主要以單質(zhì)的形式存在，所以這樣的金屬在冶煉時(shí)主要用物理法，如金、鉑。2.金屬冶煉的一般步驟（1）第一步：礦物的富集。目的是除去雜質(zhì)，提高礦物中有用成分的含量.(2）第二步：金屬的冶煉。利用氧化還原反應(yīng)的原理,在一定條件下，用還原劑把金屬礦物中的金屬離子還原為金屬單質(zhì)的過(guò)程.(3）第三步