苏教化学一：专题3 第二单元 铁、铜的获取及应用1 铁、铜的制备方法（学案） 含答案

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精高中化学铁、铜的制备方法一、考点突破知识点考纲要求题型说明铁、铜的存在铁、铜的冶炼1。了解铁、铜元素在自然界中的存在形态；2。掌握工业炼铁的原理；3。了解工业炼铜的方法选择题学会从个别到一般的归纳方法，了解金属冶炼的常用方法.二、重难点提示重点：工业炼铁的原料、原理、设备、工艺流程与产物。难点：炼铁工艺流程及方程式的书写。考点一：自然界中的铁与铜(1）游离态：(2）化合态——矿石：矿石磁铁矿赤铁矿黄铜矿孔雀石主要成分Fe3O4Fe2O3CuFeS2CuCO3·Cu(OH)2考点二：铁的冶炼1。设备及原料设备：炼铁高炉.原料：铁矿石、焦炭、空气、石灰石。【重要提示】（1）工业炼铁时，焦炭的作用：①为反应提供能量；②提供反应所需的还原剂（CO).（2）石灰石的作用是:除去矿石中的SiO2，生成炉渣.2。反应原理利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂把铁从铁矿石中还原出来。3.主要反应的化学方程式（1）还原剂的生成：C＋O2CO2,C＋CO22CO.思考：还原铁的氧化物能否直接用焦炭？答案：不能。因为焦炭为固体，与铁矿石的接触面积很有限，很难充分反应,而CO气体与铁矿石的接触面积很大,提高了反应速率和原料利用率。（2）铁矿石的还原：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2。（3)炉渣的形成：①CaCO3CaO＋CO2，②CaO＋SiO2CaSiO3。注意：炉渣的密度比铁水小,故浮在铁水上面，分离可得铁水。4.铁合金：直接冶炼的铁含碳量为2％～4.5%，称为生铁；生铁还要进一步冶炼去碳，制得含碳量〈2%的铁,称为钢.考点三：铜的冶炼1.工业炼铜工业上采用高温冶炼黄铜矿（主要成分为CuFeS2）的方法得到铜，主要过程可表示为:黄铜矿冰铜→含Ag、Au、Fe、Zn等杂质的粗铜→精铜这样得到的铜纯度最高为99.7％，通过电解精炼可得到更纯的铜（99。95%~99.98%）。2.生物炼铜（矿堆浸铜法）（1）原理：CuSCuSO4Cu。思考：我国古代冶金有“曾青（CuSO4）得铁化为铜"之说，你认为发生的是什么反应？答案:CuSO4＋FeFeSO4＋Cu。（2)特点:成本低、污染小、反应条件简单等。【随堂练习】下列说法不正确的是（)A.有些活泼金属如铝可作还原剂法的还原剂B。用电解熔融的NaCl的方法来冶炼金属钠C。可用焦炭或一氧化碳还原氧化铝的方法来冶炼铝D.回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物答案:C思路分析:铝可以作还原剂冶炼一些高熔点的金属;金属钠用电解熔融的NaCl的方法制取;铝是活泼金属，很难用还原剂把它还原出来；回收旧金属可以重新制成金属或它们的化合物。例题1下列关于高炉炼铁生产的说法中，正确的是()A。焦炭和一氧化碳都是还原剂B。采用富氧空气可以得到纯铁C。加石灰石的目的主要是为了得到CO2D.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿思路分析：高炉炼铁的生产中，焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳,一氧化碳还原铁的氧化物，这些反应中焦炭和一氧化碳是还原剂,A正确；采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧，B不正确;加石灰石的目的主要是为了造渣，C不正确;黄铁矿中铁的含量低，一般不用于冶炼生铁,D不正确.答案：A例题2（上海高考)高炉炼铁过程中，既被氧化又被还原的元素是（）A。铁 B。氮 C。氧 D。碳思路分析:高炉炼铁过程中,碳与氧气反应生成二氧化碳,碳元素被氧化，二氧化碳在高温下与碳反应生成一氧化碳,二氧化碳中的碳元素被还原。答案：D例题3古代的“药金”外观与黄金相似，常被误认为黄金。它的冶炼方法是将ZnCO3、赤铜（Cu2O)和木炭混合加热到800℃,得到金光闪闪的“药金”,则药金的主要成分是________，有关的化学方程式为_______________________________________________思路分析：碳酸锌高温下分解生成氧化锌,而氧化物与木炭在高温下反应置换出金属铜和锌,故药金的主要成分是锌和铜.答案：Zn、CuZnCO3ZnO＋CO2↑，C＋2Cu2O4Cu＋CO2↑，C＋2ZnO2Zn＋CO2↑【方法提炼】金属冶炼的方法总结1.金属冶炼的一般方法（1）金属冶炼方法的选择与金属的活泼性有关.金属的活动性顺序K、Ca、Na、Mg、AlZn、Fe、Sn、Pb、（H）、CuHg、AgPt、Au金属原子失电子能力强→弱金属离子得电子能力弱→强主要冶炼方法电解法热还原法热分解法富集法还原剂或特殊措施强大电流提供电子H2、CO、C、Al等加热加热物理方法或化学方法（2）各种冶炼方法示例：①热分解法：对一些不活泼的金属，可以直接用加热使矿物分解的方法从其化合物中还原出来，如金属汞、银的制取.②热还原法：在金属活动性顺序表中，处于锌和铜之间的大部分金属,通常是通过在高温下用还原剂(常用还原剂有C、H2、CO和活泼金属铝等）将金属从其化合物中还原出来，这种方法叫热还原法。③电解法：对于一些极活泼金属（如金属钠等)使用一般的还原剂很难将它们还原出来，工业上常采用电解熔融态的盐、金属氧化物等方法进行冶炼。=4\＊GB3④活泼性很差的金属，性质很稳定,在自然界中主要以单质的形式存在，所以这样的金属在冶炼时主要用物理法，如金、铂。2.金属冶炼的一般步骤（1）第一步：矿物的富集。目的是除去杂质，提高矿物中有用成分的含量.(2）第二步：金属的冶炼。利用氧化还原反应的原理,在一定条件下，用还原剂把金属矿物中的金属离子还原为金属单质的过程.(3）第三步