第二单元铁、铜的获取及应用1从自然界获取铁和铜【学习目标】1．了解自然界铁、铜的存在的主要形式及常见冶炼方法。掌握高炉炼铁、湿法炼铜的化学原理。2．知道铁、铜在日常生活和工农业生产中的具体应用。【你知道吗】除金等少量的金属在自然界存在单质外，大多数金属以化合物的形式存在于大自然。铁和铜主要以矿物的形式广泛存在于地壳中。铁矿主要有_______________________________________，铜矿主要有________________________________________。铁元素在地壳中的含量为4.65%，我国有丰富的铁矿资源，但品位不高。【活动探究】在矿物中，金属元素的化合价呈正化合价，所谓金属的冶炼就是把金属从它们的化合物中____________(填“氧化”或“还原”出来)。完成课本P.72“交流与讨论”。【知识介绍】金属的冶炼1．从矿石中提炼金属的一般步骤：①选矿（矿石的富集、除杂质，提高有用成分含量）；②冶炼；③精炼提纯。△2．冶炼金属常用方法(1)加热法——加热金属的氧化物和硫化物，使其分解出金属，例如2Ag2O4Ag＋O2↑，适用于冶炼稳定金属。(2)还原剂法——用还原剂把金属从化合物种还原出来。常见的还原剂有H2、CO、C、Al等。例如：Fe2O3＋CO——_________________________________________，WO3＋H2——___________________________________________，Cr2O3＋2Al——__________________________________________。(3)电解法——用电流使金属还原，适用于冶炼活泼金属。KCaNaMgAlMnZnCrFeNiSnPbHCuHgAgPtAu电解法还原剂法加热法3．铁、铜的工业生产(1)高炉炼铁①原理：在高温下，用___________________把铁从铁矿石中还原出来。②原料：_____________________________________________________________。③设备：___________________。④主要反应：A．还原剂的生成__________________________________________________________。B．铁矿石的还原__________________________________________________________。C．炉渣的形成____________________________________________________________。⑤产品：含碳2％～4.5％的_________。【交流与讨论】解决课本P.73“交流与讨论”（2）铜的冶炼（）高温①工业炼铜黄铜矿（___________）粗铜精铜（）（）②生物炼铜：阅读课本P73“资料卡片”A．原理：CuSCuSO4CuB．特点：_______________________________________________________________。【课堂小节】【课堂反馈】1．铜是生命必需的元素，也是人类最早使用的金属之一，铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响。在化学反应中，铜元素可表现为0、十l、+2价。(1)写出＋1价的铜的氧化物的化学式_________________。(2)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即：曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]，试写出该反应的离子方程式_______________________________。(3)“火烧孔雀石”也是古代就有的炼铜方法，请你用简要的文字说明其化学原理。【课外练习】一、选择题：1．冶炼金属一般有下列四种方法：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应用。古代有（Ⅰ）火烧孔雀石炼铜；（Ⅱ）湿法炼铜；现代有（Ⅲ）铝热法炼铬；（Ⅳ）从光卤石中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是A．（Ⅰ）用① B．（Ⅱ）用② C．（Ⅲ）用③ D．（Ⅳ）用④2．用铝还原下列化合物，制得金属各1mol，消耗铝最少的是A．MnO2B．WO3C．Co3O4D．Cr2O3 3．在一定条件下能将铁氧化成＋3价化合物的是A．CuSO4B．SC．Cl2D．H2SO44．下列四种工业生产：①用海水为原料制镁；②冶炼生铁；③制漂白粉；④从海带中提取碘。要用石灰石作为一种原料的A．只有①B．只有①②③C．只有②③D．全部5．高炉炼铁中，石灰石的作用是A．催化剂B．除S、PC．脱氧D．除SiO26．准确称取某铁的氧化物2.88g，用定量的CO进行还原，将生成的CO2全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀4g，则这种氧化物为A．Fe3O4B．Fe2O3C．FeOD．以上均不符合7．均能使Fe2O3还原成Fe的一组物质是A．CO、H2、CB．CO、O2、HeC．CO2、H2O、O2D．CO2、He、C8．一种无色气体与红热的碳反应，得到另一种无色气体B，B在高温下与氧化铁反应，又得A。则A、B分别为A．CO2、O2B．CO、O2C．CO2、COD．CO、CO29．生物炼铜实际上是微生物帮助我们从矿石中提取铜。这些“吃岩石的细菌”能利用空气中的氧气将不溶性的CuS转化为可溶性的铜的化合物，该化合物是A．碳酸铜B．硝酸铜C．硫酸铜D．氢氧化铜10．金属汞在自然界的主要矿物为辰砂(又名朱砂)，其主要成分是HgS，将该矿物在空气中焙烧，把汞蒸气蒸馏出来而得到汞，反应方程式为：HgS＋O2＝Hg＋SO2，下列对于该反应的说法一定正确的是A．HgS仅是还原剂B．HgS仅是氧化剂C．O2是氧化剂D．O2是还原剂11．某磁铁矿石200t，经分析其中含有铁元素86.9t。则磁铁矿中Fe3O4的质量分数为A．50％B．60％C．65％D．70％二、填空、计算12．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化。（1）孔雀石的主要成分是Cu2（OH）2CO3，受热易分解，图中F是_____________。（2）明矾与过量NaOH溶液反应的离子方程式________________________________。（3）图中所示的G和D都是固体，混合后高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：_______________________________________________。（4）每生成1molD，同时生成_____________molE。13．实验室中，拟用Fe、CuO、H2SO4三种物质为原料制取金属铜。试给出两种不同的方法，写出相应反应方程式。14．某炼铁厂用含Fe2O352％的赤铁矿为原料，若每天生产含碳4％的生铁700t，问需该种赤铁矿多少吨？*15．黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取铜的主要原料。(1)取12.5g黄铜矿样品，经测定含3.60g硫(杂质不含硫)，矿样中CuFeS2含量为_________。800℃(2)由黄铜矿提取铜的反应原理如下(假定各步反应都完全)：2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)Cu2S在1200℃高温下继续反应：2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO22Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2若黄铜矿中的铜元素全部转化为单质铜，则上述三个反应可看成一个总反应，Cu2O、Cu2S均可看成是总反应发生过程中的中间产物。①写出CuFeS2中的铜元素全部转化为单质铜的总的化学反应方程式。____________________________________________________________②求由6molCuFeS2生成6molCu，理论上需要消耗O2的物质的量。③从环境和综合利用的观点，用黄铜矿炼铜还应该考虑什么问题？
