2012年高中化學(xué) 4.1.1金屬礦物的開發(fā)利用課件 新人教版必修2

1、第四章化學(xué)與自然資源的開發(fā)利用,第一節(jié)開發(fā)利用金屬礦物和海水資源 第1課時(shí)金屬礦物的開發(fā)利用,(二)金屬的冶煉 1冶煉原理 金屬冶煉的實(shí)質(zhì)是根據(jù)_，使金屬礦物中的金屬陽離子_生成金屬單質(zhì)的過程： Mnne=M。,氧化還原反應(yīng),得到電子,2冶煉方法,2熱還原法的優(yōu)缺點(diǎn) (1)用H2作還原劑時(shí)，生成產(chǎn)物H2O在高溫下以H2O(g)蒸發(fā)出去，使制得的金屬純度較高，但成本也較高。,(3)用C作還原劑冶煉得到的金屬往往混有焦炭和金屬碳化物，得不到純度較高的金屬。 (4)用鋁熱反應(yīng)冶煉金屬，克服了被冶煉金屬及其氧化物熔點(diǎn)高、難冶煉的問題，但是成本較高。 特別提醒同一種金屬可能有不同的冶煉方法，可根據(jù)原料、

2、生產(chǎn)設(shè)備、金屬的用途等來確定，如金屬Cu可用熱還原法、濕法冶煉。,解析：Na、Mg很活潑，應(yīng)用電解法，A正確，B錯(cuò)誤；鐵屬較活潑金屬，可用熱還原法，C正確；較不活潑金屬汞可用熱分解法，D正確。 答案：B,2.鋁熱反應(yīng),特別提醒實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)： (1)鎂條要打磨凈表面的氧化膜,否則難以點(diǎn)燃； (2)氧化鐵粉末要干燥，鋁粉要沒有被氧化，否則難以反應(yīng)； (3)要保證紙漏斗重疊時(shí)四周均為四層，且內(nèi)層紙漏斗一定要用水潤濕，以防高溫物質(zhì)從四周濺出； (4)蒸發(fā)皿中的細(xì)沙要適量，既要防止蒸發(fā)皿炸裂，又要防止熔融的液體濺出傷人； (5)實(shí)驗(yàn)裝置要與人有一定距離,防止人被燒傷。,2鋁用來焊接鋼軌是利用 () A鋁

3、同氧氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的保護(hù)層 B鋁是熱的良導(dǎo)體 C鋁是強(qiáng)還原劑，鋁熱反應(yīng)放熱 D鋁合金強(qiáng)度大 解析： 鋁是強(qiáng)還原劑，鋁熱反應(yīng)放出大量的熱，可達(dá)到很高的溫度，生成了Al2O3和液態(tài)鐵，從而將鋼軌焊接在一起。 答案：C,解析：活潑金屬K、Ca、Na、Mg、Al等用電解法冶煉，中等活潑金屬Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用熱還原法冶煉，不活潑金屬Hg、Ag利用熱分解法冶煉，故A、B、D正確，C錯(cuò)誤。 答案：C,規(guī)律方法選擇金屬冶煉的方法要依據(jù)金屬在自然界中的存在形態(tài)和金屬的活潑性。金屬活動(dòng)性順序表中，金屬的位置越靠前越難被還原，金屬的位置越靠后越容易被還原。,1下列金屬的工業(yè)制法正確的是() A制鈦：用

4、金屬鈉置換出氯化鈦(TiCl4)溶液中的鈦 B煉鐵：用焦炭和空氣反應(yīng)產(chǎn)生的一氧化碳在高溫下還原鐵礦石中的鐵 C制鈉：用海水作原料制得精鹽，再電解純凈氯化鈉溶液得到金屬鈉 D煉銅：用黃銅礦經(jīng)電解精煉得到純度為99.9%的銅,解析：金屬鈉在溶液中無法置換出金屬鈦，因?yàn)殁c首先與水發(fā)生反應(yīng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解氯化鈉溶液得不到金屬鈉，實(shí)際生產(chǎn)中是在高溫條件下電解熔融NaCl制得鈉和氯氣，C項(xiàng)錯(cuò)誤；一般是用黃銅礦制得粗銅，然后再用電解精煉法得到純度很高的銅，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：B,如右圖所示，用兩張圓形濾紙分別折疊成漏斗狀，套在一起，使四周都有四層。把內(nèi)層濾紙取出，在底部剪一個(gè)小孔，用水潤濕，再跟另一紙漏斗套在

5、一起，架在鐵圈上，下面放置一盛沙的蒸發(fā)皿。把5 g干燥的氧化鐵粉末和2 g鋁粉混合均勻，放在紙漏斗中，上面加少量氯酸鉀并在混合物中間插一根鎂條，用小木條點(diǎn)燃鎂條，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。,通過以上實(shí)驗(yàn)信息，回答下列問題： (1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_， 在該反應(yīng)中_是氧化劑，_是還原劑，該反應(yīng)稱為_反應(yīng)。 (2)選出該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(填寫在橫線上)：_。,鎂條劇烈燃燒；放出大量的熱，并發(fā)出耀眼的光芒，火星四射;紙漏斗的下部被燒穿；有紅熱狀態(tài)的液珠落入蒸發(fā)皿內(nèi)的細(xì)沙上，液珠冷卻后變?yōu)楹谏腆w。 (3)寫出下列操作或物質(zhì)的作用：內(nèi)層紙漏斗底部剪一個(gè)孔：_；蒸發(fā)皿盛沙：_；鎂條：_；氯酸鉀：_。,思路點(diǎn)

6、撥：解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)鋁熱反應(yīng)為典型置換反應(yīng)，條件為高溫。 (2)鋁熱反應(yīng)中鋁熱劑為Al粉(還原劑)和金屬氧化物(氧化劑)，引燃劑為KClO3。 (3)鋁熱反應(yīng)放出大量的熱量。,誤區(qū)警示鋁熱反應(yīng)是利用鋁的強(qiáng)還原性，在高溫下將相對不活潑且熔點(diǎn)高的金屬從其金屬氧化物中還原出來，因此只有Al和比Al活動(dòng)性弱的金屬形成的氧化物組成的混合物才能稱之為鋁熱劑，如Al和MgO組成的混合物不能稱之為鋁熱劑。,2下圖為鋁熱反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：,(1)引發(fā)該鋁熱反應(yīng)的操作為_。 (2)若將氧化鐵換成氧化鎂，該反應(yīng)能否發(fā)生？_(填“能”或“不能”)，理由是_。 (3)鋁熱反應(yīng)的用途有哪些_

7、。,解析：(1)利用鎂條燃燒放熱促使KClO3分解產(chǎn)生O2從而引發(fā)鋁熱反應(yīng)。 (2)Mg比Al活潑，Al不能從MgO中置換出Mg。 答案：(1)在混合物中間插一根鎂帶，并用燃著的小木條(或火柴)點(diǎn)燃鎂帶 (2)不能鎂比鋁活潑，鋁不能置換鎂 (3)用于焊接鋼軌；冶煉某些金屬,熱點(diǎn)實(shí)驗(yàn)一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)探究 探究舉例以下是一學(xué)生用CO干燥氣體還原W g不純氧化銅(所含雜質(zhì)不與通入的氣體反應(yīng))測定氧化銅純度的實(shí)驗(yàn)。所給出的氣體和試劑都是足量的。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作過程回答下面的問題。,(1)點(diǎn)燃酒精燈前先要檢查_，原因是_ _。 (2)尾氣處理裝置是_(填或)，產(chǎn)生的現(xiàn)象是 _。,裝置中發(fā)生反應(yīng)的化

8、學(xué)方程式是_。 選用尾氣處理裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。 (3)把最后逸出的氣體尾氣收入球膽中，目的是_。,(4)請你根據(jù)上圖，寫出兩種測定氧化銅純度的方法，用文字簡述其原理和需要測定的數(shù)據(jù)。 方法一：_ _； 方法二：_。,解析：(1)CO為可燃性氣體，與空氣混合后受熱易發(fā)生爆炸，因此點(diǎn)燃酒精燈前應(yīng)先檢驗(yàn)CO的純度。 (2)CO還原CuO生成CO2，CO2能使澄清石灰水變渾濁(合理即可)。 (3)CO具有可燃性且有毒，尾氣收入球膽中既安全又能防止環(huán)境污染。 (4)通過測定裝置中硬質(zhì)玻璃管減少的質(zhì)量或裝置中石灰水增加的質(zhì)量，可推知CuO的質(zhì)量、進(jìn)而計(jì)算CuO樣品中CuO的純度。,(3)既防

9、止CO與空氣混合加熱發(fā)生爆炸，又防止環(huán)境污染 (4)方法一：測定裝置中石灰水增加的質(zhì)量，利用物質(zhì)的量關(guān)系CuOCO2，推出CuO質(zhì)量、進(jìn)而計(jì)算CuO樣品的純度 方法二：測定裝置中硬質(zhì)玻璃管減小的質(zhì)量，利用物質(zhì)的量關(guān)系CuOCum推出CuO質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算CuO樣品的純度,1.從金屬被利用的歷史來看，先是青銅器時(shí)代,而后是鐵器時(shí)代，鋁的利用是近幾百年的事。下列跟這個(gè)先后順序有關(guān)的是() 地殼中金屬元素的含量金屬活動(dòng)性順序金屬的導(dǎo)電性金屬冶煉的難易程度金屬的延展性 AB C D,解析：金屬活動(dòng)性順序表中，金屬的位置越靠后，越容易被還原，用一般的還原方法就能使金屬離子還原，人們開發(fā)、利用的時(shí)間就較早；

10、金屬的位置越靠前，越難被還原，最活潑的金屬只能用最強(qiáng)的還原手段(電解)來使金屬離子還原，人們開發(fā)利用的時(shí)間就較晚。 答案：D,2下列關(guān)于金屬冶煉的說法不正確的是() A熱分解法適用于制備不活潑金屬 B熱還原法的常用還原劑是C、H2、CO、A1等 C熔融電解法適用于制備不活潑金屬 D水溶液中置換法適用于活潑金屬制取不活潑金屬,解析：熔融電解法適用于制備活潑金屬，熱還原法適用于制備比較活潑的金屬，熱分解法適用于制備不活潑金屬。 答案：C,3鋁的活潑性較強(qiáng)，直到18世紀(jì)人類才開始將Al從它的化合物中冶煉出來。當(dāng)時(shí)鋁價(jià)格十分昂貴，拿破侖的頭盔就是用Al制作的，現(xiàn)在還保存在大英博物館中。下列冶煉鋁的方法

11、正確的是(),解析：從Al的還原性和AlCl3熔融的導(dǎo)電性兩個(gè)方面分析。H2、CO、C等皆不能使Al2O3或Al(OH)3還原為Al，C、D不正確；AlCl3是分子晶體，熔融后不導(dǎo)電，B不正確。 答案：A,4下列說法錯(cuò)誤的是() A回收照相業(yè)中的定影液可提取鎂 B回收不銹鋼可提取鉻或鎳以及鐵 C回收可口可樂易拉罐可回收鋁 D回收精煉銅的陽極泥可得金、銀等貴重金屬,解析：A中，照相業(yè)中的定影液主要含有硫代硫酸鈉(Na2S2O3)，能與底片上的感光材料上未感光的AgBr形成絡(luò)離子，溶解在定影液中。然后將定影液中的Ag轉(zhuǎn)化為單質(zhì)銀而回收。B中，不銹鋼主要含有Fe、Cr、Ni等金屬；C中易拉罐主要成分是Al；D中陽極泥含有未溶解的不活潑金屬Au、Ag等。 答案：A,5(1)在一次化學(xué)晚會(huì)上，一位同學(xué)表演了一個(gè)有趣的魔術(shù)：用蘸有飽和硫酸銅溶液的玻璃棒在一潔凈的鐵片上點(diǎn)上數(shù)處，所點(diǎn)之處，點(diǎn)鐵成“金”。你知道其中的奧妙嗎？請用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理：_ _。,(2)銅在自然界多以1價(jià)礦石存在，因?yàn)樵诠虘B(tài)或是高溫下1價(jià)銅比2價(jià)穩(wěn)定。輝銅礦(Cu2S)煉銅的方法之一是將礦石高溫通空氣焙燒，生成兩種氧化物。將焙燒過的礦石加上比它質(zhì)量約少一半的未經(jīng)焙燒的礦石，混合后隔絕空氣再進(jìn)行高溫焙燒，結(jié)果得到金屬