苏教版高中化学必修一321从自然界中获取铁和铜同步练习.pdf

1/7 专题 3 从矿物到基础材料 第二单元 铁、铜的获取及应用 第 1 课时 从自然界中获取铁和铜 基础过关 1.氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法中不正确的是()A冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等，其中石灰石的作用是除去铁矿石中的脉石(二氧化硅)B湿法炼铜与火法炼铜的反应中，铜元素都发生还原反应 CMg 可由电解熔融 MgO 制取，Na 也可由电解熔融 NaCl 制取 D铝热法还原铁的反应中，放出的热量能使铁熔化 2.炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是()A磁铁矿(Fe3O4)72.4%B赤铁矿(Fe2O3)70%C菱铁矿(FeCO3)48.3%D黄铁矿(FeS2)46.7%3.工业上由含钒、铬和锰的矿物冶炼难熔的金属钒、铬和锰，通常采用的方法是()A碳还原法 B铝热法还原 C直接加热法 D盐的水溶液与活泼金属置换法 4.下列各组金属中，前者可以用热分解法制得，后者可以用一氧化碳或氢气还原制得的是()AHg、Fe BFe、Al CAg、Mg DCu、Na 5.铁的冶炼在我国具有悠久的历史，最早约在()A夏朝 B西汉 C春秋战国 D商朝 6.某磁铁矿石 200 t，经分析其中含有铁元素 86.9 t。则磁铁矿中 Fe3O4的质量分数为()2/7 A50%B60%C65%D70%7.普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是 Cu2(OH)2CO3。而圆明园流失的牛首、猴首和虎首这三件 1760 年的铜铸国宝在 250 多年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是()A它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金 B环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去 C铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化 D它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金 8.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的 CuO 反应制单质铜，有人设计了以下两种方案：FeH2SO4H2CuOCu CuOH2SO4CuSO4FeCu 若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量()A一样多 B多 C多 D无法判断 9.下列物质中，不属于合金的是()A硬铝 B黄铜 C钢铁 D水银 10.联合国卫生组织经过考察和研究，认为我国使用的铁锅是有益于人类健康的理想炊具，并向全世界推广。其主要原因是()A价格便宜，不易生锈 B铁锅含有碳元素 C烹调的食物中留有人体需要的铁元素 D传热慢，保温性能好 能力提升 11.在一定条件下可实现如图所示物质之间的转化。请填写以下空白：3/7 (1)孔雀石的主要成分是 CuCO3Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解。图中的 F 是_。(2)写出明矾溶液与过量 NaOH 溶液反应的离子方程式：_。(3)图中所得 G 和 D 都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：_。(4)工业上采用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜，第一步反应为 2CuFeS2O2=Cu2S2FeSSO2，若 1 mol O2参加反应，转移的电子数为_ mol。(5)电解 B 时每生成 1 mol D，同时生成_ mol E。12.某地产孔雀石的主要成分是 Cu2(OH)2CO3。(1)试写出该孔雀石高温分解的化学方程式：_。(2)试以(1)中所得金属氧化物为原料，分别采用湿法冶炼和高温冶炼的方式制取金属铜。供选择的试剂有：木炭，铁屑，生石灰，稀硫酸，不得另选其他试剂，写出反应的化学方程式。A湿法冶炼：_、_(可不填满，也可补充，下同)。B 高温冶炼：_ _。13.铜器长期暴露在潮湿空气中，它的表层往往含有“铜绿”(碱式碳酸铜)，它受热易分解。为了从铜绿中制得铜，并测定铜绿在混合物中质量分数，把铜绿样品放在试管中，与通入的纯净氢气在加热条件下发生反应，实验装置如下图。4/7 请回答下列有关问题：(1)A 处应选用下列装置中的_(填写序号)(铁架台已省去)。选用的理由是 _。(2)反应开始前，对整个实验装置必须进行的操作是_；反应进行时，最好先_，反应完毕后，若不改变原装置的连接，应先_，再_，这样做的理由是_，待试管冷却后再_，实验过程中观察到试管底部的现象是_。(3)要测定铜绿在混合物中的质量分数，除需知道样品质量外还需测定的实验数据是_。5/7 参考答案 基础过关 1.【解析】SiO2CaCO3=高温CO2CaSiO3，A 项正确；工业上金属 Mg、Na 都是用电解熔融的氯化物制得的，C 项错误。【答案】C 2.【解析】黄铁矿中含铁量低，且冶炼时会生成 SO2，污染大气。【答案】D 3.【解析】钒、铬、锰等难熔的金属通常采用铝热反应进行冶炼。【答案】B 4.【解析】冶炼金属时，对于一些极活泼金属(如金属钠等)采用电解法。在金属活动顺序表中处于锌和铜之间的大部分金属，采用热还原法。对于一些不活泼的金属，直接用加热分解法。【答案】A 5.【解析】考查化学史的相关问题。【答案】C 6.【解析】依据含有铁元素 86.9 t 可计算含有 Fe3O4 120.0 t，则磁铁矿中 Fe3O4的质量分数为 60%。【答案】B 7.【答案】D 8.【解析】方案中，用 H2还原 CuO 时，加热前要先通 H2，以排除装置中的空气，以防加热时爆炸，实验结束后需继续通一会儿 H2，直到冷却为止，以防止 Cu 重新被空气中的O2氧化，因此，要制得 1 mol Cu 需要的 H2多于 1 mol，即需要的 Fe 多于 1 mol。故等量的Fe 按方案制得 Cu 的量少。【答案】C 9.【答案】D 10.【答案】C 6/7 能力提升 11.【解析】据题给信息可以判断出 A 中含 NaAlO2，沉淀为 Al(OH)3，B 为 Al2O3。F 为 CO2，G(固体)为 CuO。D(固体)为 Al，E 为 O2。CuFeS2中 Cu 为2 价，Fe 为2 价，S 为2 价，Cu2S 中 Cu 为1 价，故反应中化合价升高的只有 CuFeS2中 S 元素，且由2 价到4 价，由此计算转移的电子数。【答案】(1)CO2 (2)Al34OH=AlO22H2O (3)3CuO2Al=高温3CuAl2O3(4)6(5)0.75 12.【解析】孔雀石受热发生分解反应实际上为 Cu(OH)2、CuCO3的分解反应：Cu2(OH)2CO3=高温2CuOH2OCO2。由 CuO 炼铜，可用焦炭还原法：C2CuO=高温2CuCO2；Cu2(OH)2CO3和 CuO 都不溶于水，但溶于硫酸，可以采用湿法炼铜。【答案】(1)Cu2(OH)2CO3=高温2CuOH2OCO2(2)A：CuOH2SO4=CuSO4H2O FeCuSO4=FeSO4Cu B：2CuOC=高温2CuCO2 13.【解析】实验原理：Cu2(OH)2CO3=2CuOCO2H2O，CuOH2=CuH2O。(1)A处给固体加热，又要用氢气还原氧化铜，将两个实验合二为一，选择丙；理由：一是加热固体有水生成，试管口必须向下倾斜；二是氢气还原氧化铜，氢气要伸入试管底部，便于排尽装置内空气。(2)反应前除称量样品质量外，还要检查装置气密性，称量 D(含氢氧化钠溶液)质量。反应进行时，要先通气，后加热。反应完毕后，要先将 B 中的导气管升高至离开液面，再熄灭酒精灯，以防止液体倒流。继续通入氢气至试管冷却，防止赤热铜被氧化生成氧化铜。实验过程中可以观察到：试管内固体由绿色变成黑色，最后变成亮红色。(3)要测定样品中铜绿质量分数，需要测定样品质量，和 D 装置实验前和实验后质量，D 溶液净增质量等于吸收的二氧化碳质量，根据二氧化碳质量求铜绿质量。注意：A 铜绿中含有铜，不能根据反应后铜的质量计算铜绿质量；B 加热铜绿和氢气还原氧化铜都产生水，故不能根据B、C 增重质量，即反应生成水的质量来计算铜绿的质量分数。【答案】(1)丙 因反应有水生成，试管口应略向下倾斜，低于试管底部，防止冷凝水倒流至试管底部而使试管炸裂；通入氢气的导管应伸入试管底部，有利于排尽装置内空气(2)称量样品质量，检查装置气密性，称量装置 D(含氢氧化钠溶液)质量 通入氢气后加热 7/7 撤去导气管 熄灭酒精灯 防止硫酸倒流 停止通氢气 固体由绿色变成黑色，最后变成光亮的红色(3)实验前后装置 D 的质量