高中化学苏教版从矿物到基础材料 课时作业与专题检测专题3第二单元

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1．工业上冶炼金属一般有热分解法、热还原法和电解法。由于金属的化学活动性不同，因此可以选择不同的冶炼方法。你认为选择的主要依据是()A．金属阳离子得电子的能力B．金属熔点的高低C．金属在自然界的存在形式D．金属元素在地壳中的含量 答案A2．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 C．Mg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 解析SiO2＋CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CO2↑＋CaSiO3，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C3．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)% B．赤铁矿(Fe2O3)70% C．菱铁矿(FeCO3)% D．黄铁矿(FeS2)% 解析黄铁矿中含铁量低，且冶炼时会生成SO2，污染大气。 答案D4．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 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B5．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() A．Hg、Fe B．Fe、Al C．Ag、Mg D．Cu、Na 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A6．下列说法不正确的是()A．铁的冶炼中，焦炭的作用是提高炉温，产生还原剂COB．石灰石的作用是去除SiO2，造渣C．炼铁中，铁矿石被氧化D．将铁矿石粉碎，有利于反应的充分进行解析炼铁中，铁矿石被还原。答案C7．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．商朝解析考查化学史的相关问题。答案C8．某磁铁矿石200t，经分析其中含有铁元素t。则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为()A．50% B．60% C．65% D．70% 解析依据含有铁元素t可计算含有Fe3O4t，则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为60%。 答案B9．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、锌的铜合金答案D10．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：①Feeq\o(→,\s\up7(H2SO4))H2eq\o(→,\s\up7(CuO))Cu②CuOeq\o(→,\s\up7(H2SO4))CuSO4eq\o(→,\s\up7(Fe))Cu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．①多 C．②多 D．无法判断 解析方案①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1molCu需要的H2多于1mol，即需要的Fe多于1mol。故等量的Fe按方案①制得Cu的量少。 答案C11．下列物质中，不属于合金的是() A．硬铝 B．黄铜 C．钢铁 D．水银 答案D12．(加试题)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，保温性能好答案C13．铜在自然界存在于多种矿石中，如：矿石名称黄铜矿斑铜矿辉铜矿孔雀石主要成分CuFeS2Cu5FeS4Cu2SCuCO3·Cu(OH)2请回答下列问题：(1)上表所列铜的矿石中，铜的质量百分含量最高的是________。 (2)工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(高温))6Cu＋SO2↑，该反应的氧化剂是__________。 答案(1)辉铜矿(2)Cu2S和Cu2O14．(加试题)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： (1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(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2CuFeS2＋O2=Cu2S＋2FeS＋SO2，若1molO2参加反应，转移的电子数为________mol。 (5)电解B时每生成1molD，同时生成________molE。 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)Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(3)3CuO＋2Aleq\o(=,\s\up7(高温))3Cu＋Al2O3(4)6(5)15．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：①木炭，②铁屑，③生石灰，④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：____________________________________________________ _________________________________________________________________。 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)2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))2CuO＋H2O↑＋CO2↑。由CuO炼铜，可用焦炭还原法：C＋2CuOeq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋CO2↑；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)2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))2CuO＋H2O↑＋CO2↑(2)A：CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2OFe＋CuSO4=FeSO4＋CuB：2CuO＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))2Cu＋CO2↑16．(加试题)下面是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中，解决问题阶段甲同学设计的证明CO具有还原性的实验装置。 (1)点燃酒精灯A、B的先后顺序为：先点燃________后点燃________。 (2)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为____________________________。 (3)洗气试管中的实验现象为_______________________________________。 (4)酒精灯B的作用为____________________________________________。 (5)乙同学提出甲同学装置太复杂，可将酒精灯合二为一，去掉B，而将尾气导气管出口旋转到A有火焰上即可。乙同学的设计是否合理？简述理由(从A、B使用的一致性角度考虑)________。 (6)丙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。如图是他设计的贮气瓶，尾气应从________(填“a”或“b”)管通入。 (7)丁同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，其设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应。你认为丁的设计________(填“必要”或“不必要”)。 解析点燃酒精灯的先后顺序涉及实验的安全性问题，必须先将系统内的空气排尽，才能点燃，否则会引起爆炸。CO与CuO反应的产物是Cu与CO2，CO2可与澄清石灰水反应使之变浑浊。 答案(1)BA(2)CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2(3)澄清石灰水变浑浊(4)点燃未参加反应的CO，防止CO污染空气(5)不合理，因为该实验应先通CO气体，后加热CuO，不能同时进行(6)b(7)不必要17．(加试题)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。 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________________________________________________________。 解析实验原理是：Cu2(OH)2CO3eq\o(=,\s\up7(△))2CuO＋CO2↑＋H2O，CuO＋H2eq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O。(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；理由为：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