金属和酸、盐的反应

1、金属的冶炼与回收金属的冶炼与回收专题复习专题复习金属的金属的三生三世三生三世前世前世今生今生来世来世冶炼冶炼回收回收（化合态）（化合态）（游离态）（游离态）（游离态（游离态/ /化合态）化合态）1. 1. 电解法电解法3. 3. 热分解热分解KK CaCaNaNaMgMgAlAlZnZnFeFe SnSnPbPb(H)(H)CuCuHgHgAgAgPtPtAuAu2. 2. 还原法还原法高炉炼铁火法冶金湿法冶金湿法炼铜一一.金属的冶炼金属的冶炼【查阅资料】 一定温度下，CO可将Fe2O3还原为单质铁，若温度控制不当，还可生成少量的Fe3O4思考练习思考练习1 1. .铁和铜是生产、生活中广泛使

2、用的金属。铁和铜是生产、生活中广泛使用的金属。小小余余在在学习了学习了“高炉炼铁高炉炼铁”和和“湿法炼铜湿法炼铜”后产生了浓厚后产生了浓厚的兴趣，欲在实验室对其反应原理进行验证的兴趣，欲在实验室对其反应原理进行验证: :实验一：模拟高炉炼铁实验一：模拟高炉炼铁“探究钢铁是怎样炼成的探究钢铁是怎样炼成的”图图1 1 图图2 2 图图3 3（2）写出图1中A处处发生的化学反应方程式： ； 3CO+Fe2O32Fe+3CO2高温高温（3）图1装置有不足的地方，请指出没有尾气处理装置，有毒的没有尾气处理装置，有毒的CO气体泄露会污染环境气体泄露会污染环境图图1 1 图图2 2 图图3 3实验一：模拟高

3、炉炼铁实验一：模拟高炉炼铁（1）在点燃酒精喷灯之前先通入一段时间CO，目的是什么？排尽装置中的空气，防止排尽装置中的空气，防止CO与空气混合受热，发生爆炸与空气混合受热，发生爆炸（4）实验过程中通入CO质量与红色粉末质量的关系如图图2所示 根据图示，下列说法不正确的是 a点表示开始通入CO，反应开始发生b点表示通入一段时间CO后加热，反应开始发生d点表示反应结束后仍需继续通入CO可根据通入CO的质量计算出红色粉末的质量 图图1 1 图图2 2 图图3 3实验一：模拟高炉炼铁实验一：模拟高炉炼铁（5）小余欲测定该红色赤铁矿中氧化铁的含量，于是将A中反应后的固体放入图3装置中的锥形瓶内。若固体含有

4、一定量的Fe3O4，则会导致测得赤铁矿中氧化铁的质量分数比实际含量 （填“偏高”,“偏低”或“不变”）偏低偏低图图1 1 图图2 2 图图3 3实验一：模拟高炉炼铁实验一：模拟高炉炼铁孔雀石是冶炼铜常用的矿石原料，主要成分是碱式碳酸孔雀石是冶炼铜常用的矿石原料，主要成分是碱式碳酸铜铜(Cu2(OH)2CO3),碱式碳酸铜是一种绿色不溶于水的固碱式碳酸铜是一种绿色不溶于水的固体，加热易分解，能与酸反应。体，加热易分解，能与酸反应。 Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+CO2+3H2O【实验验证】实验二：模拟湿法炼铜实验二：模拟湿法炼

5、铜探究探究“曾青得铁则化为铜曾青得铁则化为铜 ”【查阅资料】请以请以Cu2(OH)2CO3、铁粉、稀硫酸为原料，设计至少铁粉、稀硫酸为原料，设计至少两种方案来制取金属铜（用流程图表示）两种方案来制取金属铜（用流程图表示）CuSO4稀硫酸稀硫酸Cu2(OH)2CO3FeCu【设计方案设计方案】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【方案评价方案评价】节约能源节约能源 节约资源节约资源操作简单操作简单装置简单装置简单安全安全你认为哪种方案最佳？你认为哪种方案最佳？方案方案3方案三方案三小结小结小结小结

6、1 1实验方案的评价方法实验方案的评价方法1 1、科学性、科学性（反应原理要符合客观事实）（反应原理要符合客观事实）2 2、节约成本、节约成本（节约能源（节约能源& &资源）资源）3 3、简单易行、简单易行（装置（装置& &操作简单）操作简单）4 4、环保、环保（不产生有毒有害物质）（不产生有毒有害物质）5 5、安全、安全（防倒吸（防倒吸& &防爆炸）防爆炸）二二.金属的回收金属的回收思考练习思考练习2. 2. 素有“铜都”之称的安徽铜陵有许多黄铜矿(主要成分为CuFeS2)。黄铜矿经初步处理后，所得溶液甲中的溶质为Fe2(SO4)3、CuSO4

7、及H2SO4某同学通过废铁屑与溶液甲反应，制取绿矾(硫酸亚铁晶体)并回收铜。主要步骤如图所示：步骤II:加入溶液甲步骤I:加入过量的废铁屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O铜步骤III ( (已知：Fe2(SO4)3 + Fe 3 FeSO4）足量试剂丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO41. 步骤步骤I中中发生了发生了个化学反应个化学反应，其中其中生成铜的化学方程式生成铜的化学方程式： Fe+CuSO4Cu+FeSO432.如何证明铁屑是过量的？如何证明铁屑是过量的？取少量不溶物于试管中，加入稀硫酸，若有气泡产生则过量取少量不溶物于试管中，

8、加入稀硫酸，若有气泡产生则过量步骤II:加入溶液甲步骤I:加入过量的废铁屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O铜步骤III足量试剂丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO43.3.试剂丙是试剂丙是 ，加入足量丙的目的是加入足量丙的目的是 。稀硫酸稀硫酸将不溶物中的铁完全反应，全部转化为硫酸亚铁将不溶物中的铁完全反应，全部转化为硫酸亚铁步骤II:加入溶液甲步骤I:加入过量的废铁屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O铜步骤III适量试剂丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO44. 步骤步骤III中，得到硫

9、酸亚铁晶体的操作方法是什么？中，得到硫酸亚铁晶体的操作方法是什么？降温结晶降温结晶/ /冷却热饱和溶液冷却热饱和溶液/ /蒸发浓缩、降温结晶、过滤蒸发浓缩、降温结晶、过滤5.该小组同学通过回收铜的质量计算原黄铜矿中铜元素的质该小组同学通过回收铜的质量计算原黄铜矿中铜元素的质量分数偏大，可能的原因是（排除计算和称量的误差）量分数偏大，可能的原因是（排除计算和称量的误差）过滤后得到的铜没有过滤后得到的铜没有洗涤洗涤，表面沾有可溶性杂质；，表面沾有可溶性杂质；没有没有烘干烘干，表面残留水，表面残留水1. 1.金属回收的解题思路金属回收的解题思路第一步第一步：用用把某些盐中的待回收金属把某些盐中的待回

10、收金属完全置换出来。完全置换出来。第二步第二步：用用将过量的活泼金属将过量的活泼金属反应完，得到纯净的待回收金属。反应完，得到纯净的待回收金属。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 晶体。晶体。小结小结 2 2过量的活泼金属过量的活泼金属过量过量/足量的稀盐酸足量的稀盐酸/硫酸硫酸蒸发结晶蒸发结晶降温结晶降温结晶2. 2.如何判断试剂如何判断试剂B足量、过量和适量？足量、过量和适量？B 足量足量（）：在反应后的成分中检验B 过量过量（）：在反应后的成分中检验B 适量适量（=）：在反应后的成分中分别检验小结小结 2 2A + B C没有没有A有有B没有没有A和和B1.1

11、.金属的冶炼金属的冶炼2.2.金属的回收金属的回收总结总结作业作业请认真完成小试牛刀的练习请认真完成小试牛刀的练习思考题思考题如图为铁制品循环利用的示意图，根据图示回答：（1）从“”“”“”中，选出一定发生化学变化的是。（2）不能用铁制容器盛放硫酸铜溶液的原因是_ （用化学方程式表示）。（3）废旧金属“循环利用”的意义是（写一点即可）： CuSOCuSO4 4+Fe+FeFeSOFeSO4 4+Cu+Cu节约金属资源节约金属资源节约节约能能源源可减少对环境的污染可减少对环境的污染反馈练习反馈练习实验步骤现象分析和结论组装装置，连接导管a.b,微热试管烧杯中的导管口 说明整套装置不漏气。加入药品

12、和试剂，点燃酒精灯。A中固体出现黑色，B中白色固体变蓝，C中石灰水变浑浊。C中反应的化学方程式为 。碱式碳酸铜受热分解的产物有CuO、CO2、 1学习小组对碱式碳酸铜化学式为Cu2(OH)2CO3的性质进行 探究，并进行相关实验。分析组成：碱式碳酸铜中化合价为-1价的原子团是 。探究分解产物，装置如下图所示（省略夹持仪器）：用氢气还原装置A中反应后的固体并检验产物，装置如下图所示（F中的无水硫酸铜用于吸收空气中的水蒸气）。D中观察到固体变红。实验开始时，若先点燃酒精灯后通氢气，可能导致的后果是 。E中观察到白色固体变蓝，发生反应的化学方程式为 ，该现象能否证明氢气和氧化铜反应生成了水，理由是

13、。 反应前质量反应后质量装置Dab装置Ecd学习小组还利用图二装置定量测定水的组成（玻璃管中为纯净氧化铜），并测定了下表的四个数据（单位：g）。利用表格中数据，列式表示水中氢、氧原子的物质的量之比 （不要求化简）。2.某化学兴趣小组根据图1装置进行模拟炼铁的实验，高温条件下反应一段时间后，对气体成分和剩余固体成分进行探究写出图1装置中涉及的化学方程式 【观察与问题】该过程中无色气体a是什么？【假设与预测】猜想1：无色气体a 是CO2猜想2：无色气体a是 【实验与事实】（1）在点燃图1装置的酒精喷灯前，需先通一氧化碳一段时间，目 的 是 （2）在保证实验安全的前提下，小雅设计图2装置验证猜想（装置B的作用是除去CO2气体，装置C的作用是除去气体中水分），实验中观察到 ，由此小雅得出结论；猜想2成立【交流与讨论】反应一段时间后，图1装置的剩余固体中可能出现的单质是 若将16g Fe2O3高温反应一段时间后称得剩余固体的质量为12.8 g，通过计算可确定，此时无气色气体a中一定含有 g的 气体3、氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路、氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。以下是印刷线路板的生产及废液的处理过程：板。以下是印刷线路板的生产及废液的处理