第二单元 铁、铜的获取及应用
第1课时 从自然界获取镁和铜
一、镁的获取
1.存在
(1)含量:铁元素在地壳中的含量居第____位。
(2)形态:主要以________形式存在,铁单质只有在______中存在。
2.铁的冶炼
(1)设备:____________。
(2)原料:________、________、__________、__________等。
(3)原理:高温下,用__________把铁从铁矿石中还原出来。
(4)主要反应:
①还原剂的生成:________________________,__________________。
②铁矿石的还原:_______________________________________________________。
③炉渣的形成:________________________________,____________。
(5)铁合金:
含C__________的为生铁,含C____________的为钢。
二、铜的获取
1.存在
(1)形态:__________及少量单质。
(2)常见铜矿石主要成分:黄铜矿__________、孔雀石__________________。
2.冶炼
(1)工业炼铜
黄铜矿含Ag、Au、Fe、Zn等杂质的粗铜精铜
(2)生物炼铜(矿堆浸铜法)
①原理:CuS____________Cu
②特点:成本低、污染小,反应条件简单等。
知识点1 从自然界获取铁和铜
1.下列铁的化合物中,铁的质量分数最高的是( )
A.FeS2 B.FeO C.Fe2O3 D.Fe3O4
2.冶炼金属有下列方法:①焦炭法;②水煤气(或H2、CO)法;③活泼金属置换法;④电解法。相应的冶炼法古代有(Ⅰ)火烧孔雀石,(Ⅱ)湿法炼铜;现代有(Ⅲ)铝热法炼铁,(Ⅳ)从氯化镁中炼镁。以下对应冶炼方法中,错误的是( )
A.(Ⅰ)① B.(Ⅱ)② C.(Ⅲ)③ D.(Ⅳ)④
3.下列关于铁的叙述,错误的是( )
A.纯净的铁是光亮的银白色金属
B.铁能被磁铁吸引,在磁场作用下,铁自身也能产生磁场
C.铁是地壳中含量最多的金属元素,所以分布在地壳中的铁有游离态也有化合态
D.纯铁的抗腐蚀能力强,在干燥空气中不易被氧化
知识点2 铁和铜的性质及应用
4.下列化合物中,不可由两种单质直接化合得到的是( )
A.Fe3O4 B.FeCl2 C.Al2O3 D.CuCl2
5.下列金属中:①铁;②镁;③锰;④钒;⑤铬,可用铝热法制备的是( )
A.①②④ B.①②③⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
6.在化学反应中,铜元素可表现 0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)与铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu2(OH)2CO3],这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式:_________________________________________。
(3)铜钱在币史上曾经是一种广泛流通的货币。试从物理和化学性质分析为什么常用铜制造货币(铜熔点是1 183.4°C,铁熔点是1 534.8°C)。
练基础落实
1.我国古代的湿法冶金术是世界闻名的,我国在世界上最先应用湿法冶金术的金属是( )
A.Fe B.Cu C.Ag D.Hg
2.在下列矿石中,其主要成分属于氧化物的是( )
A.菱铁矿 B.黄铜矿
C.铝土矿 D.黄铁矿
3.能解释“古代铁制品保存至今的很少”的理由是( )
A.铁元素在地壳中含量少
B.冶炼铁的原料少,且冶炼困难
C.铁易置换出其他金属
D.铁易生锈,且铁锈对铁制品无保护作用
4.炼铁的原料是( )
①焦炭;②生石灰;③石灰石;④空气;⑤铁矿石;⑥一氧化碳。
A.②④⑥ B.①②④⑤ C.①③④⑥ D.①③④⑤
5.炼铁时,加入石灰石的作用是( )
A.石灰石能降低铁矿石的熔点
B.石灰石能改变生铁的性能
C.石灰石能促进氧化铁的还原
D.石灰石用于除去铁矿石中的二氧化硅
6.把生铁冶炼成碳素钢要解决的主要问题是( )
A.除去生铁中的各种杂质,把生铁提纯
B.适当降低生铁中的含碳量
C.用还原剂把铁的氧化物还原成铁
D.加入合金元素改善生铁性能
7.高炉炼铁用于还原氧化铁的还原剂是( )
A.一氧化碳 B.焦炭
C.石灰石 D.空气
8.下列说法错误的是( )
A.地壳中的铁都以化合物形式存在
B.生铁和钢都不能完全溶解在盐酸中
C.锯条上的烤蓝是一层致密的氧化摸
D.钢是由生铁炼制而成的,因而钢不会生锈
9.生铁和足量的稀盐酸充分反应后,总会有一些残渣剩余,残渣的成分主要是( )
A.铁 B.氯化铁
C.氯化亚铁 D.炭和一些杂质
练方法技巧
10.CO在高温下还原a g氧化铁,得到b g铁,则铁的相对原子质量是( )
A.24b/(a-b) B.48b/(a-b)
C.(a-b)/24b D.48b/(a-2b)
11.依据反应:X+C===2Y和Fe2O3+3Y===2Fe+3X,推断X和Y各表示( )
A.CO和CO2 B.H2O和CO
C.CO2和CO D.CO2和H2
练综合拓展
12.现有:①磁铁矿(Fe3O4);②黄铁矿(FeS2);③赤铁矿(Fe2O3)。请从多角度分析这三种矿石中______不适合用来炼铁。原因是______________________________________。
13.在一定条件下可实现下图所示物质之间的转化。
请填写下列空白:
(1)孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)受热易分解。上图中的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皆为固体,混合后在高温下可发生反应的化学方程式:_______
(4)每生成1 mol D,同时生成________mol E。
14.将n mol木炭和1 mol FeO混合,隔绝空气加热。
(1)可能发生的反应有:
①FeO+C===Fe+CO↑
②2FeO+C===2Fe+CO2↑
③FeO+CO===Fe+CO2
④________________________________________________________________________
(2)若n<,充分反应后,反应器中的固体是________________________,气体产物是______________________。
(3)若n>4,反应器中的固体物质是______________________,气体产物是___。
(4)若反应的气体产物是混合物,n的取值范围是____________。
(5)若反应的气体产物是混合物,且混合物中CO和CO2的物质的量相等,则n的值是__________________。
第二单元 铁、铜的获取及应用
第1课时 从自然界获取镁和铜
基础落实
一、
1.(1)四 (2)化合态 陨石
2.(1)炼铁高炉 (2)铁矿石 焦炭 空气 石灰石
(3)还原剂 (4)①C+O2CO2 CO2+C2CO ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ③CaCO3CaO+CO2↑ CaO+SiO2CaSiO3
(5)2%~4.5% 0.03%~2%
二、
1.(1)化合态 (2)CuFeS2 CuCO3·Cu(OH)2
2.(2)①CuSO4
对点训练
1.B [将各种铁矿中铁元素的质量分数求出后比较。]
2.B
3.C [在地壳中含量最多的金属元素是铝,铁占第二位,主要以化合态形式存在,游离态只在陨石中存在。]
4.B [Fe与Cl2反应只生成FeCl3。]
5.C [Mg属于活泼金属,MgO不与Al反应。]
6.(1)Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl===CuCl2+3H2O+CO2↑
(3)铜化学性质稳定,不易被腐蚀,铜的熔点低,易铸造成型。
课后作业
1.B 2.C 3.D 4.D 5.D 6.B
7.A [焦炭生成的CO可作还原剂将铁矿石还原成铁。]
8.D
9.D [生铁是铁炭合金,C不与盐酸反应,故剩下的固体是炭。]
10.A
11.C [炼铁反应:Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2知:X为CO2,Y为CO,代入反应:X+C===2Y验证,CO2+C===2CO,符合题意。]
12.黄铁矿 黄铁矿中铁的质量分数最低,且冶炼过程中产生有害气体SO2
13.(1)CO2
(2)Al3++4OH-===AlO+2H2O
(3)2Al+3CuOAl2O3+3Cu
(4)
14.(1)④CO2+C===2CO (2)Fe、FeO CO2
(3)Fe、C CO (4)<n<1 (5)
第2课时 铁、铜及其化合物的应用
一、铜、铁及其化合物的性质及应用
1.铁的性质
(1)物理性质:________色有________光泽的固体,熔点____,具有良好的________性、________性、________性,可以被________吸引。
(2)化学性质:①与非金属单质的反应(如Cl2、O2):
________________________________、____________________________________。
②与稀盐酸、稀硫酸反应的离子方程式:___________________________________。
③与某些盐的反应(如CuSO4溶液):_______________________________________。
④钝化:常温下,铁、铝遇到浓HNO3、浓H2SO4时,表面生成________________而发生________,从而阻止内部金属进一步发生反应。
2.铜的性质
(1)物理性质:________色固体,具有良好的________性、________性和________性。
(2)化学性质:①与氯气、氧气的反应:________________________、2Cu+O22CuO。
②与AgNO3、FeCl3某些盐溶液的反应:__________________________________、_________。
3.铁、铜的应用
(1)铁广泛应用于工、农业生产生活中,是维持生命的微量元素之一。
(2)铁的化合物
a、__________用作颜料;b、__________可作净水剂;c、__________作磁性材料。
(3)铜可用于制作导线、水管、电器仪表等。
(4)铜盐可杀菌。
二、铁盐和亚铁盐
1.Fe3+的检验
实验操作 现象 结论与应用
溶液的颜色由______色变成______色 含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时,变成______色,可以利用该特性检验Fe3+的存在
溶液的颜色____
2.Fe3+的氧化性
步骤(1) 步骤(2)
实验
操作
实验
现象 加适量铁粉振荡后,溶液变成______色,再加KSCN溶液__________ 再滴加新制氯水后,溶液变成____色
离子方程式 Fe+2Fe3+===3Fe2+ 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
Fe3+遇到较强的______时,会被还原成Fe2+,Fe2+在较强的______的作用下会被氧化成Fe3+。
知识点1 铁的氧化物
1.下列物质的性质和用途错误的是( )
A.氧化铁是一种红棕色粉末,常用于制油漆和涂料
B.氧化铝是一种耐火材料,常用于制造耐火坩埚和耐火砖
C.氧化铜呈红色,可作为制造陶瓷的红色颜料
D.明矾可作净水剂
知识点2 铁的氢氧化物
2.某溶液中有Fe3+、Mg2+、Fe2+和Al3+四种阳离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,搅拌后,再加入过量的盐酸,溶液中大量减少的阳离子是( )
A.Fe3+ B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+
知识点3 铁盐和亚铁盐
3.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是( )
A.Fe2+的水溶液为浅绿色
B.Fe3+的水溶液为棕黄色
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性
D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现血红色沉淀
知识点4 Fe3+和Fe2+的检验
4.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是( )
①加足量新制氯水 ②加足量KMnO4溶液 ③加少量KSCN溶液
A.①② B.③② C.③① D.①②③
知识点5 Fe3+的氧化性
5.印刷铜制线路板的“腐蚀液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应,反应方程式分别为 Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,Fe+2FeCl3===3FeCl2。现将一铜、铁混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中,充分反应后烧杯中仍有少量固体,关于烧杯中物质组成的说法正确的是( )
A.溶液中一定含FeCl3,固体一定是铁和铜
B.溶液中一定含FeCl2,固体一定含铜
C.溶液中一定含FeCl2、CuCl2,固体一定含铜
D.溶液中一定含FeCl2,固体一定是铁和铜
知识点6 铜的化合物及其应用
6.试样X由FeO和CuO组成。取质量相等的两份试样按下图所示流程进行实验。
(1)请写出步骤③中发生的全部反应的离子方程式:___________________________
________________________________________________________________________。
(2)若全部的溶液Y和全部的粉末Z充分反应后,生成的不溶物W的质量是m,则每份试样中CuO的质量为__________________(用m表示)。
练基础落实
1.下列关于铁矿石的说法正确的是( )
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.铁矿石的主要成分与铁锈的主要成分相同
C.磁铁矿粉末溶于盐酸后,加入KSCN溶液,溶液变血红色
D.FeO俗称铁红
2.现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色,其原因可能是( )
A.苹果汁中的Fe2+变成Fe3+
B.苹果汁中含有Cu2+
C.苹果汁含有OH-
D.苹果汁含有Fe3+
3.下列反应,其产物的颜色按血红色、红褐色、淡黄色、蓝色顺序排列的是( )
①金属钠在纯氧中燃烧 ②FeSO4溶液中滴入NaOH溶液,并在空气中放置一段时间 ③FeCl3溶液中滴入KSCN溶液 ④无水硫酸铜放入医用酒精中
A.②③①④ B.③②①④
C.③①②④ D.①②③④
4.将过量Na2O2投入FeCl2溶液中,可观察到的现象是( )
A.有白色沉淀生成
B.有红褐色沉淀生成
C.溶液由浅绿色变为棕黄色
D.不可能有无色气体产生
5.能与Fe3+反应,且能证明Fe3+具有氧化性的是( )
①SCN- ②Fe ③Fe2+ ④Cu ⑤Zn ⑥OH-
A.①②③ B.②④⑤ C.①③⑥ D.①②⑤
练方法技巧
6.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜,有人设计了以下两种方案:
①FeH2Cu
②CuOCuSO4Cu
若按实验原则进行操作,则两者制得单质铜的量为( )
A.一样多 B.①多
C.②多 D.无法判断
练综合拓展
7.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。
方法一:用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用__________的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是___________________。
方法二:在如图所示装置中,用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备。
(1)在试管 Ⅰ 中加入的试剂是________。
(2)在试管 Ⅱ 中加入的试剂是________。
(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的
实验步骤是____________________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是
________________________________________________________________________。
8.除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质),将选用的试剂和分离方法填在题后的横线上,并写出有关反应的离子方程式。
(1)Fe2O3[Fe(OH)3]________________________________________________________________________;
(2)Fe2O3(Al2O3)________________________________________________________________________;
(3)FeCl3(FeCl2)________________________________________________________________________;
(4)FeCl2(FeCl3)________________________________________________________________________;
(5)FeCl2(CuCl2)________________________________________________________________________。
第2课时 铁、铜及其化合物的应用
基础落实
一、
1.(1)银白 金属 高 导电 导热 延展 磁铁 (2)①2Fe+3Cl22FeCl3 3Fe+2O2Fe3O4 ②Fe+2H+===Fe2++H2↑ ③Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 ④致密的氧化膜 钝化
2.(1)紫红 导电 导热 延展 (2)①Cu+Cl2CuCl2 ②AgNO3+Cu===2Ag+Cu(NO3)2 2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
3.(2)氧化铁 FeCl3 Fe3O4
二、
1.棕黄 血红 不变 血红
2.浅绿 不变色 血红 还原剂 氧化剂
对点训练
1.C [CuO是黑色的。]
2.C [四种离子的变化如下:Fe3+→Fe(OH)3→Fe3+;Mg2+→Mg(OH)2→Mg2+;Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe3+;Al3+→AlO→Al3+。]
3.D
4.C [本题检验方法的关键是Fe3+遇SCN-反应显血红色,而Fe2+遇SCN-不显血红色,加入KSCN溶液不显血红色证明溶液中无Fe3+,再加新制氯水,如有Fe2+则被氧化为Fe3+遇SCN-反应显血红色。KMnO4溶液也能氧化Fe2+,但因其本身呈紫色,Fe3+与SCN-反应显血红色不易观察。]
5.B [因为金属活动性Fe>Cu,所以先发生Fe+2FeCl3===3FeCl2,再发生Cu+2FeCl3===2FeCl2+CuCl2,充分反应后仍有少量固体,该固体可能是Cu或Fe、Cu混合物;FeCl3反应完全,一定有FeCl2,故A错;B正确;C中CuCl2不一定含有,可能Fe没有反应完而FeCl3就已经反应完了,错误;D中固体中的铁可能已经反应完了,错误。]
6.(1)Fe+Cu2+===Fe2++Cu; Fe+2H+===Fe2++H2↑ (2)m
课后作业
1.C [因为磁铁矿(Fe3O4)中含有三价的铁原子,溶于盐酸后产生Fe3+,遇SCN-显血红色。]
2.A
3.B [①钠在纯氧中燃烧生成淡黄色的Na2O2,②FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2,在空气中放置生成红褐色Fe(OH)3,③FeCl3与KSCN反应生成血红色Fe(SCN)3,④CuSO4遇医用酒精中的水变蓝色,故选B。]
4.B [首先发生2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,然后Fe2++2OH-===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,生成红褐色沉淀,且有无色气体(O2)生成。]
5.B [Fe3+与①⑥中微粒反应时,Fe3+的化合价未变;与③不反应;与②④⑤中金属单质反应时,Fe3+的化合价降低,作氧化剂,显示氧化性。]
6.C [气体还原金属氧化物时,需先排净空气,且还原得的金属单质需在还原气氛中冷却。不要忽视这些实验的细节。
铁的量一定,转移的电子数一定。由于H2还原CuO的实验中开始需消耗H2排净装置中的空气,实验结束后,铜需在H2气氛中冷却,所以能够用于还原CuO的H2量减少,据电子守恒原理可知,①制得铜较少。]
7.方法一:(1)稀H2SO4、铁屑 (2)煮沸 (3)避免生成的Fe(OH)2沉淀接触O2而被氧化为Fe(OH)3
方法二:(1)稀H2SO4、铁屑 (2)NaOH溶液 (3)检验试管Ⅱ出口处排出H2的纯度,当排出的H2纯净时再夹紧止水夹 (4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了Ⅰ和Ⅱ,使外界空气不易进入
8.(1)加热。2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O
(2)加入过量的NaOH溶液,过滤。Al2O3+2OH-===2AlO+H2O
(3)通入足量的Cl2。2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(4)加入足量铁粉,过滤。2Fe3++Fe===3Fe2+
(5)加入足量铁粉,过滤。Fe+Cu2+===Fe2++Cu
解析 (1)根据Fe(OH)3的不稳定性,采用加热的方法,杂质可转化为被提纯物;
(2)Al2O3能溶于NaOH溶液中,反应后过滤分离;
(3)通入Cl2使杂质转化为被提纯物;
(4)加入铁粉,将杂质转化为被提纯物;
(5)加入铁粉,置换出铜,过滤加以分离。
第3课时 习题课
1.下列物质中,不能与盐酸反应的是( )
A.Cu B.Fe2O3 C.Fe(OH)3 D.Al
2.下列说法,正确的是( )
①纯碱不是碱 ②食盐不是盐 ③火碱不是碱 ④干冰不是冰
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
3.下列物质中不能与NaOH溶液反应的是( )
A.Na2CO3 B.NaHCO3
C.Al(OH)3 D.FeCl3
4.用铂丝做焰色反应实验,每次做完后都需要( )
A.用水洗涤2~3次后再使用
B.用滤纸擦干净即可使用
C.用盐酸洗涤,再用自来水洗净后使用
D.用盐酸洗涤,再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用
5.下列物质①NaHCO3 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
A.③④ B.①③④ C.③ D.全部
6.除去FeCl2溶液中的FeCl3和CuCl2杂质可选用( )
A.NaOH溶液 B.新制氯水
C.Fe粉 D.Mg粉
7.下列离子方程式正确的是( )
A.铁与FeCl3溶液反应:Fe+Fe3+===2Fe2+
B.Fe与盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
C.FeCl2溶液与Cl2反应:Fe2++Cl2===Fe3++2Cl-
D.Fe(OH)3与盐酸反应:Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
8.下列物质的颜色叙述正确的是( )
A.Fe2O3—黑色 B.MgO—白色
C.FeCl3溶液—红褐色 D.Fe(OH)2—灰绿色
9.在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉,待反应结束后,所剩余的固体滤出后能被磁铁吸引,则反应后溶液中存在较多的阳离子是( )
A.Cu2+ B.Fe3+ C.Fe2+ D.H+
10.铝、铁的混合物溶于足量的盐酸中,再加入过量的NaOH溶液,在空气中静置,当红褐色沉淀不再增加,将沉淀滤出并充分灼烧,得到的固体残留物恰好跟原混合物的质量相等,则此合金中铝的质量分数为( )
A.22.2% B.75.7%
C.30.0% D.80.6%
11.自然界中的元素大多以化合态存在,而我们在生产和生活中需要许多单质。试想,如果把某元素由化合态变为游离态,则它( )
A.被氧化
B.被还原
C.有可能被氧化,也有可能被还原
D.由高价态变为0价
12.用H2、C、CO分别与等质量的氧化铁在高温下反应,使氧化铁中的铁全部还原出来,消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为( )
①1∶1∶1 ②1∶3∶14 ③1∶6∶14 ④2∶1∶2
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
13.如图所示,当容器A中的反应开始后,若分别进行下列操作,请回答有关问题:
(1)若弹簧夹C打开,B容器中有什么现象发生?____________________________
________________________________________________________________________。
(2)若弹簧夹C关闭,容器A中的反应还在进行时,B容器中有什么现象发生?
________________________________________________________________________。
写出B容器中有关反应的化学方程式:____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)容器A中的反应还在进行时,若先打开弹簧夹C一段时间,再关闭弹簧夹C一会儿,B容器中有什么现象发生?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14.冶炼金属一般有下列方法:①焦炭法,②水煤气(或氢气,或一氧化碳)法,③活泼金属置换法,④电解法。四种方法在工业上均有运用。
(1)请对下表中的金属冶炼方法进行分析,从上述四种方法中选择相应的序号填入下表中空格。
火烧孔雀石炼铜 湿法炼铜 铝热法炼铬 从光卤石中炼镁
火烧孔雀石炼铜所发生反应的化学方程式(写主要的两个): _____________________、
________________________________________________________________________。
(2)请再举出使用上述方法冶炼金属的例子各一个(用化学方程式表示):
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
15.有一种工业废水,已知其中含有大量硫酸亚铁、少量Ag和Na的化合物。今设计一种既经济又合理的方法,回收银和硫酸亚铁。设计方案如下:
(1)药品①是________。
(2)沉淀的成分是________。
(3)药品②是________。
(4)母液中存在的阳离子:____________。
16.铁是人类较早使用的金属之一。运用铁的有关知识,回答下列各题。
(1)向沸水中逐滴滴加1 mol·L-1 FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,形成该分散系的微粒直径的范围是________。
(2)电子工业需要用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜,制造印刷电路板。检验反应后的溶液中存在Fe3+的试剂是________。
(3)欲从腐蚀后的废液中回收铜并重新获得FeCl3溶液。下列试剂中,需要用到的一组是( )
①蒸馏水 ②铁粉 ③浓硝酸 ④浓盐酸 ⑤浓氨水 ⑥新制氯水
A.①②④⑥ B.①③④⑥
C.②④⑤ D.①④⑥
17.将一定量的NaOH与NaHCO3的混合物A放在密闭容器中加热,充分反应后生成气体V1L(V1≠0),将反应后的固体残渣B与过量盐酸反应,又生成CO2 V2 L(气体体积在标准状况下测定)。
(1)B的成分是________。
A.Na2CO3与NaOH B.Na2CO3与NaHCO3
C.Na2CO3 D.NaOH
(2)A中NaOH与NaHCO3共________mol;NaOH与NaHCO3的物质的量之比为________。
18.用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是a:有氧生成;b:__________。
(2)写出Na2O2和H2O反应的化学方程式,并标明电子转移的数目: ____________。
(3)某学校研究性学习小组拟用图所示装置进行实验,以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验操作方法及现象是______________________________。
②用以验证结论b的实验操作方法及现象是__________________________________。
第3课时 习题课
1.A 2.C
3.A [NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O;
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O;FeCl3+3NaOH===Fe(OH)3↓+3NaCl;只有Na2CO3不能与NaOH溶液反应。]
4.D
5.D [NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O;
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑;
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑;
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O;
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O;
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O;
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O。]
6.C [NaOH也与FeCl2反应而消耗FeCl2,新制氯水能将FeCl2氧化为FeCl3,Mg粉将铁和铜全部置换出,这三者都得不到纯净的FeCl2溶液;Fe粉与FeCl3反应生成FeCl2,与CuCl2反应生成FeCl2和Cu,过滤即得纯净的FeCl2溶液。]
7.D [A、C电荷不守恒,B项不符合实验事实。]
8.B
9.C [因所剩固体能被磁铁吸引,说明Fe有剩余,2Fe3++Fe===3Fe2+,Cu2++Fe===Cu+Fe2+,2H++Fe===Fe2++H2↑,即Fe3+、Cu2+、H+可与Fe反应,不可能存在较多。]
10.C [根据题意,物质之间的转化如下图。
Al、Fe合金盐
因合金的质量与Fe2O3质量相等,根据元素守恒,合金中铝的质量分数即为Fe2O3中氧的质量分数:
w(Al)%=w(O)%=×100%=30.0%]
11.C
12.C [用H2、C、CO还原等质量Fe2O3且产物为H2O、CO、CO2时,耗三者物质的量比为1∶1∶1,质量比为1∶6∶14;当产物为H2O、CO2时,三者物质的量之比为2∶1∶2,质量比为1∶3∶14。]
13.(1)容器B中的导管口有气泡冒出
(2)容器A中溶液进入容器B,容器B中有白色沉淀生成,沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
2NaOH+FeSO4===Fe(OH)2↓+Na2SO4、
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)开始时容器B中的导管口有气泡冒出,弹簧夹关闭后容器A中溶液进入容器B,容器B中有白色沉淀生成
解析 此题是一道综合Fe2+的性质和实验操作的复合实验题。解答该题必须明确:当NaOH溶液中空气未排尽时,NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在,但当通入H2一段时间后,即认为其中的空气已排净,生成的Fe(OH)2能较长时间存在。
14.(1)① ③ ③ ④ Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O C+2CuO2Cu+CO2↑
(2)②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2或3H2+WO3W+3H2O ③3MnO2+4Al3Mn+2Al2O3
④2NaCl2Na+Cl2↑
15.(1)Fe (2)Fe和Ag (3)稀H2SO4
(4)Na+、H+
16.(1)1 nm~100 nm (2)KSCN溶液 (3)A
解析 (1)该分散系为Fe(OH)3胶体,故微粒直径在1 nm~100 nm之间;(2)检验Fe3+,利用Fe3+遇SCN-显血红色这一特征反应,故选用KSCN溶液;(3)向该废液加入Fe粉发生2FeCl3+Fe===3FeCl2,CuCl2+Fe===Cu+FeCl2,过滤并用蒸馏水洗涤,向滤渣中加浓盐酸即可反应掉剩余的铁,洗涤即可得铜,两次回收的滤液中加过量新制氯水即可得FeCl3溶液。
17.(1)C (2)
解析 ①理解Na2CO3和NaHCO3的性质、转化及制法;②热稳定性:Na2CO3>NaHCO3>H2CO3。在密闭容器中加热NaHCO3与NaOH的混合物,可能的反应有:NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O和2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,反应后的固体残渣有两种可能的组成:①NaOH和Na2CO3,②Na2CO3。混合物在密闭容器中受热充分反应后,在标准状况下能收集到气体V1 L,说明NaHCO3过量,该气体为CO2气体。A受热发生反应后无NaOH、NaHCO3剩余,A中的Na+完全转移到Na2CO3中(其物质的量为 mol)。则A中的Na+共 mol,即NaOH与NaHCO3共 mol。A中碳元素全部转化为CO2,共 mol。所以A中NaHCO3为 mol。A中NaOH为-=mol,NaOH与NaHCO3的物质的量之比为。
18.(1)该反应是放热反应
(3)①将带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃
②将导管q放入水槽中,反应过程中有气泡冒出
解析 检验O2常用使带火星的木条复燃的方法。要证明反应放热,观察装置可以推测锥形瓶的作用,得出利用锥形瓶内空气膨胀来证明反应放热。