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1、第 13講 鐵 、 銅 及 其 化 合 物考 綱 定 位1.了 解 鐵 、 銅 及 其 重 要 化 合 物 的 主 要 性 質(zhì) ， 了 解 其 應(yīng) 用 。2.了 解 合 金 的 概 念 及 其 重 要 應(yīng) 用 。 考 點 一 鐵 及 其 重 要 化 合 物 的 性 質(zhì) 1 鐵 的 性 質(zhì)(1)物 理 性 質(zhì)鐵 具 有 導(dǎo) 電 、 導(dǎo) 熱 和 延 展 性 ， 具 有 能 被 吸 引的 特 性 。(2)化 學(xué) 性 質(zhì)鐵 單 質(zhì) 性 質(zhì) 活 潑 ， 有 較 強 的 還 原 性 ， 主 要 化 合 價為 2價 和 3價 。 磁 鐵 與 酸 的 反 應(yīng) ：a 與 非 氧 化 性 酸 反 應(yīng) 的 離 子

2、方 程 式 ： 。b 與 氧 化 性 酸 反 應(yīng) ： 遇 冷 的 濃 硫 酸 或 濃 硝 酸 ，與 稀 硝 酸 或 在 加 熱 條 件 下 與 濃 硫 酸 、 濃 硝 酸 反 應(yīng) ，但 無 H2產(chǎn) 生 。 與 某 些 鹽 溶 液 的 反 應(yīng) ：a 與 CuSO4溶 液 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 ： 。b 與 FeCl 3溶 液 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 ： 。Fe 2H =Fe2 H2鈍 化Fe Cu2 =Fe2 Cu Fe 2Fe3 =3Fe2 2 鐵 的 氧 化 物 和 氫 氧 化 物 (1)鐵 的 氧 化 物化 學(xué) 式 FeO Fe2O3 Fe3O4俗 名 鐵 紅 磁 性 氧

3、 化 鐵顏 色 狀 態(tài) 黑 色 粉 末 紅 棕 色 粉 末 黑 色 晶 體 (有 磁性 )溶 解 性 難 溶 于 水 難 溶 于 水 難 溶 于 水鐵 的 化 合 價 2 3 2， 3穩(wěn) 定 性 不 穩(wěn) 定 穩(wěn) 定 穩(wěn) 定與 H 反 應(yīng)的 離 子 方 程 式 FeO 2H=Fe2 H2O Fe2O3 6H =2Fe3 3H2O Fe3O4 8H=Fe2 2Fe3 4H2O (2)鐵 的 氫 氧 化 物 灰 綠 【 互 動 思 考 】1 FeCl3、 FeCl2和 Fe(OH)3是 否 都 可 以 通 過化 合 反 應(yīng) 制 取 ？ 若 能 ， 寫 出 其 對 應(yīng) 的 化 學(xué)方 程 式 。 2 寫

4、 出 下 列 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ：(1)FeO與 稀 硝 酸 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ：_。(2)FeO、 Fe2O3分 別 與 HI溶 液 反 應(yīng) 的 化 學(xué)方 程 式 ： _、 _。答 案 (1)3FeO 10HNO3(稀 )=3Fe(NO3)3NO 5H2O(2)FeO 2HI=FeI2 H2O Fe2O36HI=2FeI 2 I2 3H2O 示向題組1(2014山 東 理 綜 ， 9)等 質(zhì) 量 的 下 列 物 質(zhì) 與足 量 稀 硝 酸 反 應(yīng) ， 放 出 NO物 質(zhì) 的 量 最 多的 是 ( )。A FeO B. Fe2O3 C. FeSO4 D Fe3O4 解

5、 析 Fe2O3不具有還原性，與稀HNO3反應(yīng)不生成NO，另外三種等質(zhì)量的物質(zhì)中，含F(xiàn)e2物質(zhì)的量越多，與稀HNO3反應(yīng)失去的電子越多。根據(jù)得失電子守恒，則生成NO的物質(zhì)的量越多，經(jīng)計算比較等質(zhì)量的FeO、FeSO4、Fe3O4中FeO含有Fe2物質(zhì)的量最多，故選A。 答 案 A 3 (2013天 津 理 綜 ， 9)FeCl3在 現(xiàn) 代 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 應(yīng)用 廣 泛 。 某 化 學(xué) 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 模 擬 工 業(yè) 流 程制 備 無 水 FeCl3， 再 用 副 產(chǎn) 品 FeCl3溶 液 吸 收 有 毒的 H2S。 .經(jīng) 查 閱 資 料 得 知 ： 無 水 FeCl3在 空 氣

6、 中 易 潮 解 ，加 熱 易 升 華 。 他 們 設(shè) 計 了 制 備 無 水 FeCl3的 實 驗方 案 ， 裝 置 示 意 圖 (加 熱 及 夾 持 裝 置 略 去 )及 操 作步 驟 如 下 ： 檢 驗 裝 置 的 氣 密 性 ； 通 入 干 燥 的 Cl2， 趕 盡 裝 置 中 的 空 氣 ； 用 酒 精 燈 在 鐵 屑 下 方 加 熱 至 反 應(yīng) 完 成 ； 體 系 冷 卻 后 ， 停 止 通 入 Cl2， 并 用 干 燥 的 N2趕 盡 Cl2，將 收 集 器 密 封 。請 回 答 下 列 問 題 ：(1)裝 置 A中 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 _。(2)第 步 加 熱

7、后 ， 生 成 的 煙 狀 FeCl3大 部 分 進 入 收 集器 ， 少 量 沉 積 在 反 應(yīng) 管 A右 端 。 要 使 沉 積 的 FeCl 3進入 收 集 器 ， 第 步 操 作 是 _。 (3)操 作 步 驟 中 ， 為 防 止 FeCl3潮 解 所 采 取 的 措 施 有 (填步 驟 序 號 )_。(4)裝 置 B中 冷 水 浴 的 作 用 為 _；裝 置 C的 名 稱 為 _； 裝 置 D中 FeCl2全 部 反 應(yīng) 后 ，因 失 去 吸 收 Cl2的 作 用 而 失 效 ， 寫 出 檢 驗 FeCl2是 否失 效 的 試 劑 ： _。(5)在 虛 線 框 中 畫 出 尾 氣 吸

8、 收 裝 置 E并 注 明 試 劑 。 .該 組 同 學(xué) 用 裝 置 D中 的 副 產(chǎn) 品 FeCl3溶 液 吸 收 H2S，得 到 單 質(zhì) 硫 ； 過 濾 后 ， 再 以 石 墨 為 電 極 ， 在 一 定條 件 下 電 解 濾 液 。( 6 ) F e C l 3 與 H 2 S 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為_。 (4)進入收集器的FeCl3為氣體，經(jīng)裝置B中的冷水冷卻后而沉積下來，便于收集產(chǎn)品。Fe2的檢驗可用K3Fe(CN)6溶液，F(xiàn)e2與K3Fe(CN)6溶液反應(yīng)生成藍色沉淀。(5)由于尾氣中含有未反應(yīng)的有毒氣體氯氣，可用盛有NaOH溶液的裝置吸收，并將導(dǎo)管插入液面下。(6)F

9、e3具有氧化性，H2S具有還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe3H2S=2Fe2S2H。 【 考 向 揭 示 】 由 以 上 題 組 訓(xùn) 練 ， 可 得 出 本 考 點 的 常 見 命題 方 向 有 ： 1 鐵 及 其 化 合 物 的 性 質(zhì) 及 應(yīng) 用 2 有 關(guān) 鐵 及 其 化 合 物 的 實 驗 探 究 4 下 列 各 圖 示 中 能 較 長 時 間 看 到 Fe(OH)2白色 沉 淀 的 是 _(填 序 號 )。 解 析 因為Fe(OH)2在空氣中很容易被氧化為紅褐色的Fe(OH) 3，即4Fe(OH) 2O 22H2O=4Fe(OH)3，因此要較長時間看到Fe(OH)2白色沉淀，就要

10、排除裝置中的氧氣或空氣。、原理一樣，都是先用氫氣將裝置中的空氣排盡，并使生成的Fe(OH)2處在氫氣的保護中；的原理為鐵作陽極產(chǎn)生Fe2，與電解水產(chǎn)生的OH結(jié)合生成Fe(OH)2，且液面用汽油保護，能防止空氣進入；中液面加苯阻止了空氣進入；由于帶入空氣中的氧氣，能迅速將Fe(OH)2氧化，因而不能較長時間看到白色沉淀。 答 案 【 反 思 歸 納 】制 備 Fe(OH)2的 關(guān) 鍵 與 方 法由 于 Fe(OH)2具 有 很 強 的 還 原 性 ， 易 被 氧 化為 Fe(OH)3， 在 實 驗 室 中 制 備 Fe(OH)2， 并 使Fe(OH)2長 時 間 保 持 白 色 沉 淀 狀 態(tài)

11、， 成 為 物質(zhì) 制 備 實 驗 探 究 的 熱 點 。制 備 原 理 ： Fe2 2OH =Fe(OH)2(1)成 功 關(guān) 鍵 ： 溶 液 中 不 含 Fe3 和 O2等 氧 化性 物 質(zhì) ； 制 備 過 程 中 ， 保 證 生 成 的 Fe(OH) 2在 密 閉的 隔 絕 空 氣 的 體 系 中 。 (2)制 備 Fe(OH)2時 常 采 用 的 方 法 采 用 新 制 備 的 純 亞 鐵 鹽 溶 液 (Fe2 易 被 空 氣中 的 氧 氣 氧 化 成 Fe3 )； 將 溶 解 亞 鐵 鹽 的 蒸 餾 水 煮 沸 (除 去 溶 解 的 氧氣 )； 將 堿 直 接 加 到 亞 鐵 鹽 溶 液

12、 的 底 部 使 生 成 的Fe(OH)2與 空 氣 隔 離 ； 在 亞 鐵 鹽 溶 液 的 液 面 上 加 隔 氧 劑 (如 加 入 苯等 密 度 比 水 的 小 而 又 不 溶 于 水 的 有 機 溶 劑 )。 5 某 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 請 你 參 與 “ 研 究 鐵 與水 蒸 氣 反 應(yīng) 所 得 固 體 物 質(zhì) 的 成 分 、 性 質(zhì) 及 再利 用 ” 實 驗 探 究 ， 并 共 同 解 答 下 列 問 題 ：探 究 一 設(shè) 計 如 圖 所 示 裝 置 進 行 “ 鐵 與 水 蒸氣 反 應(yīng) ” 的 實 驗 。 (1)硬 質(zhì) 玻 璃 管 B中 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程

13、式 為 _。(2)反 應(yīng) 前 A中 投 放 碎 瓷 片 的 目 的 是 _。(3)裝 置 E中 的 現(xiàn) 象 是 _。探 究 二 設(shè) 計 如 下 實 驗 方 案 確 定 反 應(yīng) 后 硬 質(zhì) 玻 璃 管 B中 黑 色固 體 的 成 分 。(4)待 硬 質(zhì) 玻 璃 管 B冷 卻 后 ， 取 少 許 其 中 的 固 體 物 質(zhì) 溶 于_后 ， 將 所 得 溶 液 分 成 兩 份 。(5)一 份 滴 加 幾 滴 KSCN溶 液 。 若 溶 液 變 血 紅 色 ， 推 斷 硬 質(zhì)玻 璃 管 B中 固 體 物 質(zhì) 的 成 分 為 _(選 填 序 號 ， 下 同 )；若 溶 液 未 變 血 紅 色 ， 推 斷

14、 硬 質(zhì) 玻 璃 管 B中 固 體 物 質(zhì) 的 成 分為 _。 一 定 有 Fe3O4 一 定 有 Fe 只 有 Fe3O4 只 有 Fe (6)另 一 份 用 _(填 儀 器 名 稱 )加 入_， 可 以 證 明 溶 液 中 存 在 Fe2 。 探 究 三 設(shè) 計 如 下 流 程 測 定 反 應(yīng) 后 硬 質(zhì) 玻 璃 管 B中 固 體 含 鐵 元 素 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 。 (7)試 劑 b的 化 學(xué) 式 是 _。(8)計 算 反 應(yīng) 后 B裝 置 中 鐵 元 素 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 為_。 考 點 二 Fe2 和 Fe3 的 性 質(zhì) 及 其 檢驗 方 法 還 原 性 還 原 性 氧 化 性

15、氧 化 (3)Fe2 與 Fe3 的 相 互 轉(zhuǎn) 化 2 Fe2 、 Fe3 的 檢 驗 方 法(1)直 接 觀 察 顏 色Fe2 溶 液 呈 ， Fe3 溶 液 呈 。(2)利 用 顯 色 反 應(yīng) (形 成 絡(luò) 離 子 )淺 綠 色 棕 黃 色 (3)利 用 鐵 的 氫 氧 化 物 的 顏 色(4)利 用 Fe3 的 氧 化 性 (5)利 用 Fe2 的 還 原 性 3 “ 鐵 三 角 ” 及 其 重 要 應(yīng) 用 (1)“ 鐵 三 角 ”中 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 鐵 粉 (或 鐵 釘 、 鐵 屑 ) 示向題組1(2014重 慶 理 綜 ， 4)茶 葉 中 鐵 元 素 的 檢 驗 可 經(jīng) 以下

16、四 個 步 驟 完 成 ， 各 步 驟 中 選 用 的 實 驗 用 品 不 能都 用 到 的 是 ( )。 A 將 茶 葉 灼 燒 灰 化 ， 選 用 、 和 B 用 濃 硝 酸 溶 解 茶 葉 灰 并 加 蒸 餾 水 稀 釋 ， 選 用 、 和 C 過 濾 得 到 濾 液 ， 選 用 、 和 D 檢 驗 濾 液 中 的 Fe3 ， 選 用 、 和 答 案 B 2 2012新 課 標 ， 26(2)(3)(1)現(xiàn) 有 一 含 有FeCl2和 FeCl3的 混 合 物 樣 品 ， 通 過 實 驗 方法 測 得 n(Fe) n(Cl) 1 2.1， 則 該 樣 品 中FeCl3的 物 質(zhì) 的 量

17、分 數(shù) 為 _。 在 實驗 室 中 ， FeCl2可 用 鐵 粉 和 _反 應(yīng)制 備 ， FeCl3可 用 鐵 粉 和 _反 應(yīng)制 備 。(2)FeCl3與 氫 碘 酸 反 應(yīng) 時 可 生 成 棕 色 物 質(zhì) ，該 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為 _。 3 鐵 及 其 化 合 物 之 間 的 相 互 轉(zhuǎn) 化 可 用 下 式 表 示 ： (高 鐵 酸 根 離 子 )回 答 下 列 有 關(guān) 問 題 ：(1)鐵 元 素 位 于 元 素 周 期 表 的 第 四 周 期 第 族 ，原 子 序 數(shù) 是 26， 最 外 層 有 2個 電 子 。 鐵 元 素 的 原子 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 是 _。(2)檢

18、 驗 硫 酸 鐵 溶 液 中 是 否 存 在 Fe2 的 方 法 是_。 鐵 及 其 化 合 物 性 質(zhì) 的 綜 合 考 查考 向 分 析 鐵 和 銅 在 生 活 生 產(chǎn) 中 有 廣 泛 用 途 ， 是 高 考 的 命題 熱 點 。 常 見 考 查 方 式 有 離 子 共 存 (有 色 離 子 、 形 成 沉 淀 、 水 解 )、鐵 銅 實 驗 、 化 工 流 程 等 ， 主 要 考 查 的 物 質(zhì) 有 Fe、 Fe2 、 Fe3 的相 互 轉(zhuǎn) 化 ， Fe2 的 還 原 性 、 Fe3 的 強 氧 化 性 和 強 水 解 能 力 、 銅離 子 的 水 解 等 。 【 典 例 】 實 驗 室

19、制 備 少 量 硫 酸 亞 鐵 晶 體 的 實 驗 步 驟 如 下 ：取 過 量 潔 凈 的 鐵 屑 ， 加 入 20% 30%的 稀 硫 酸 溶 液 ， 在 50 80 水 浴 中 加 熱 至 不 再 產(chǎn) 生 氣 泡 。 將 溶 液 趁 熱 過 濾 ， 濾 液 移 至試 管 中 ， 用 橡 膠 塞 塞 緊 試 管 口 ， 靜 置 、 冷 卻 一 段 時 間 后 收 集 產(chǎn)品 。 (1)寫 出 該 實 驗 制 備 硫 酸 亞 鐵 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _。(2)硫 酸 溶 液 過 稀 會 導(dǎo) 致 _。(3)采 用 水 浴 加 熱 的 原 因 是 _。 (4)反 應(yīng) 時 鐵 屑 過 量 的

20、 目 的 是 (用 離 子 方 程 式 表 示 )_。(5)溶 液 趁 熱 過 濾 的 原 因 是 _。塞 緊 試 管 口 的 目 的 是 _。(6)靜 置 冷 卻 一 段 時 間 后 ， 在 試 管 中 觀 察 到 的 現(xiàn) 象 是 _?？?查 要 點 ： 以 無 機 制 備 實 驗 為 載 體 ， 考 查 Fe、 Fe2 、 Fe3的 性 質(zhì) ， 特 別 是 Fe2 的 強 還 原 性 及 亞 鐵 鹽 的 保 存 方 法 。思 路 指 導(dǎo) ： 依 據(jù) Fe、 Fe 2 、 Fe3 的 重 要 性 質(zhì) 和 相 互 轉(zhuǎn) 化 ，掌 握 較 為 常 見 的 化 學(xué) 方 程 式 的 書 寫 ， 加 強

21、 文 字 表 達 的 訓(xùn) 練 。 解 析 ： (1) 鐵 和 稀 硫 酸 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 ： Fe 50 80 H2SO4(稀 )=FeSO4 H2。 (2)硫 酸 如 果 濃 度 過 稀 ， 則 反應(yīng) 時 速 率 過 慢 ； 另 外 由 于 溶 液 中 含 有 較 多 的 水 ， 也 不 利 于 硫 酸亞 鐵 晶 體 的 析 出 。 (4)鐵 屑 過 量 的 目 的 是 防 止 Fe2 被 氧 化 成 Fe3 ，即 使 被 氧 化 ， Fe 可 以 使 Fe3 還 原 ： Fe 2Fe3 =3Fe2 。 (6)硫酸 亞 鐵 熱 溶 液 在 冷 卻 過 程 中 ， 溶 解

22、度 降 低 ， 在 靜 止 冷 卻 一 段 時間 后 會 有 淺 綠 色 硫 酸 亞 鐵 晶 體 析 出 。 50 80 答 案 ： (1)Fe H2SO4(稀 )=FeSO4 H2(2)反 應(yīng) 速 率 慢 ， 不 利 于 晶 體 析 出(3)水 浴 加 熱 受 熱 均 勻 ， 溫 度 容 易 控 制(4)2Fe3 Fe=3Fe2 防 止 空 氣 進 入 試 管 將 Fe2 氧 化 為Fe3 (5)減 少 FeSO4 的 損 失(6)有 淺 綠 色 晶 體 析 出 練 習(xí) (2012 年 廣 東 廣 州 一 模 )綠 礬 (FeSO47H2O)的 一 種 綜 合 利用 工 藝 如 下 ： 圖

23、2 8 4(1)綠 礬 與 NH 4HCO3 在 溶 液 中 按 物 質(zhì) 的 量 之 比 1 2 反 應(yīng) ，有 CO2 生 成 ， 反 應(yīng) 的 離 子 方 程 式 為 ： _。 (2) 隔 絕 空 氣 進 行 “ 焙 燒 ” ， 鐵 元 素 的 轉(zhuǎn) 化 途 徑 是燒 ” 過 程 中 各 步 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ： _。(3)“除 雜 ” 步 驟 為 ： 向 母 液 中 通 入 含 臭 氧 的 空 氣 、 調(diào) 節(jié) pH、過 濾 ， 除 去 的 雜 質(zhì) 離 子 是 _。(4)母 液 “ 除 雜 ” 后 ， 欲 得 到 (NH 4)2SO4 粗 產(chǎn) 品 ， 操 作 步 驟依 次 為 真

24、空 蒸 發(fā) 濃 縮 、 冷 卻 結(jié) 晶 、 _。 濃 縮 時 若 溫度 過 高 ， 產(chǎn) 品 中 將 混 有 NH4HSO4， 運 用 化 學(xué) 平 衡 移 動 原 理 解 釋其 原 因 _。 空 氣 通 入 量 /Ls 1 溫 度 / SO2 含 量 /% SO3 含 量 /%0.02 850 45.4 54.60.06 850 30.5 69.50.10 850 11.1 88.90.10 810 11.1 88.90.10 890 11.2 88.8(5)綠 礬 的 另 一 種 綜 合 利 用 方 法 是 ： 綠 礬 脫 水 后 在 有 氧 條 件下 焙 燒 ， FeSO4 轉(zhuǎn) 化 為 Fe

25、2O3 和 硫 的 氧 化 物 。 分 析 下 表 實 驗 數(shù) 據(jù) ，為 了 提 高 SO3 的 含 量 ， 可 采 取 的 措 施 是 _。 銅及其化合物金屬材料 考 點 一 銅 及 其 重 要 化 合 物 1 銅 的 性 質(zhì)(1)物 理 性 質(zhì) ： 銅 是 色 金 屬 ， 具 有 良好 的 性 、 性 和 延 展 性 。(2)化 學(xué) 性 質(zhì) 紫 紅導(dǎo) 電 導(dǎo) 熱 與 鹽 溶 液 反 應(yīng)a 與 硝 酸 銀 溶 液 ： Cu 2Ag =2Ag Cu2 ；b 與 FeCl3溶 液 ： Cu 2Fe3 =2Fe2 Cu2 。 2 氧 化 銅 和 氧 化 亞 銅 3.氫 氧 化 銅(1)物 理 性

26、質(zhì) ： 色 溶 于 水 的 固 體 。(2)化 學(xué) 性 質(zhì) 及 應(yīng) 用藍 不 4 CuSO45H2OCuSO45H2O為 晶 體 ， 俗 稱 。無 水 CuSO4為 粉 末 ， 遇 水 變 藍 色 (生 成CuSO45H2O)， 可 作 為 水 的 檢 驗 依 據(jù) 。藍 色 藍 礬 、 膽 礬白 色 【 互 動 思 考 】1 波 爾 多 液 是 一 種 農(nóng) 業(yè) 上 應(yīng) 用 廣 泛 的 殺 菌 劑 ， 它是 由 硫 酸 銅 、 生 石 灰 和 水 按 一 定 比 例 配 成 的 天藍 色 膠 狀 懸 濁 液 ， 思 考 下 列 問 題 。(1)波 爾 多 液 能 否 用 鐵 桶 盛 放 ？ 為

27、什 么 ？_(2)波 爾 多 液 能 殺 菌 的 可 能 原 因 是 什 么 ？_答 案 (1)不 能 。 原 因 是 鐵 能 置 換 波 爾 多 液 中 的Cu 2 ， 降 低 殺 菌 能 力 。(2)CuSO4是 重 金 屬 鹽 ， 能 使 蛋 白 質(zhì) 變 性 。 2 連 線 ： 把 銅 及 其 化 合 物 的 化 學(xué) 式 與 其 顏色 連 接 起 來 。 2 (2013廣 東 理 綜 ， 32)銀 銅 合 金 廣 泛 用 于 航空 工 業(yè) ， 從 切 割 廢 料 中 回 收 銀 并 制 備 銅 化 工產(chǎn) 品 的 工 藝 如 下 ： (注 ： Al(OH)3和 Cu(OH)2開 始 分 解

28、 的 溫 度 分 別 為 450 和 80 ) 【 考 向 揭 示 】 由 以 上 題 組 訓(xùn) 練 ， 可 得 出 本 考 點 的 常 見命 題 方 向 有 ：1 銅 及 其 化 合 物 的 性 質(zhì) 及 應(yīng) 用2 有 關(guān) 以 銅 及 其 化 合 物 化 工 生 產(chǎn) 為 背 景 的工 藝 流 程 分 析 3 工 業(yè) 上 由 黃 銅 礦 (主 要 成 分 CuFeS2)冶 煉 銅 的 主要 流 程 如 下 ：(1)氣 體 A中 的 大 氣 污 染 物 可 選 用 下 列 試 劑 中 的_吸 收 。a 濃 H 2SO4 b 稀 HNO3c NaOH溶 液 d 氨 水(2 ) 由 泡 銅 冶 煉 粗

29、銅 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 方 程 式 為_。 (3)以 CuSO4溶 液 為 電 解 質(zhì) 溶 液 進 行 粗 銅 (含 Al、 Zn、Ag、 Pt、 Au等 雜 質(zhì) )的 電 解 精 煉 ， 下 列 說 法 正 確 的是 _。a 電 能 全 部 轉(zhuǎn) 化 為 化 學(xué) 能b 粗 銅 接 電 源 正 極 ， 發(fā) 生 氧 化 反 應(yīng)c 溶 液 中 Cu2 向 陽 極 移 動d 利 用 陽 極 泥 可 回 收 Ag、 Pt、 Au等 金 屬(4)利 用 反 應(yīng) 2Cu O2 2H2SO4=2CuSO4 2H2O可制 備 CuSO4， 若 將 該 反 應(yīng) 設(shè) 計 為 原 電 池 ， 其 正 極 電極 反 應(yīng)

30、 式 為 _。 【 思 維 建 模 】廢 銅 綜 合 利 用 的 常 見 流 程 框 圖 模 式 考 點 二 金 屬 材 料 及 金 屬 礦 物 的 利 用 1 合 金(1)合 金 形 成 ： 是 由 兩 種 或 兩 種 以 上 的 金 屬 (或 金 屬 與非 金 屬 )熔 合 而 成 的 。 性 質(zhì) 特 點 ： 具 有 。(2)性 能 ： 合 金 具 有 不 同 于 各 成 分 金 屬 的 物 理 、化 學(xué) 或 機 械 性 能 。 熔 點 ： 一 般 比 它 的 各 成 分 金 屬 的 。 硬 度 和 強 度 ： 一 般 比 它 的 各 成 分 金 屬 的 。如 生 鐵 的 熔 點 比 純

31、鐵 的 熔 點 。金 屬 特 性 低 大低 2 常 見 的 金 屬 材 料(1) (2)重 要 的 黑 色 金 屬 材 料鋼 ： 是 用 量 最 大 、 用 途 最 廣 的 合 金 。鋼 金 屬 Na Cu Al Fe熔 點 ( ) 97.5 1 083 660 1 535沸 點 ( ) 883 2 595 2 200 3 000練 習(xí) 1 所 謂 合 金 ， 就 是 不 同 種 金 屬 (也 包 括 一 些 非 金 屬 )在 熔 融狀 態(tài) 下 形 成 的 一 種 熔 合 物 ， 根 據(jù) 下 列 四 種 金 屬 的 熔 沸 點 ：A Cu 和 AlC Fe 和 Na B Fe 和 CuD Al

32、 和 Na其 中 不 能 形 成 合 金 的 是 ( )。 解 析 ： 形 成 合 金 必 須 滿 足 各 成 分 金 屬 都 要 有 共 同 的 液 態(tài) 溫度 范 圍 (即 合 金 中 一 種 金 屬 的 熔 點 要 高 于 另 一 種 金 屬 的 熔 點 但低 于 它 的 沸 點 )， 這 樣 才 能 熔 合 在 一 起 。 當 鐵 熔 化 時 ， 鈉 已 經(jīng) 變成 鈉 蒸 氣 了 ， 所 以 鐵 和 鈉 不 具 備 形 成 合 金 的 條 件 。答 案 ： C 3 金 屬 冶 煉 的 一 般 步 驟 弱 不 易 容 易 較 差 【 互 動 思 考 】1 判 斷 下 列 有 關(guān) 金 屬 冶

33、 煉 的 說 法 是 否 正 確 ， 如 不 正 確請 說 明 原 因 。(1)制 鈦 ： 用 金 屬 鈉 置 換 氯 化 鈦 (TiCl4)溶 液 中 的 鈦_(2)煉 鐵 ： 用 焦 炭 和 空 氣 反 應(yīng) 產(chǎn) 生 的 CO在 高 溫 下 還原 鐵 礦 石 中 鐵 的 氧 化 物 _(3)制 鈉 ： 用 海 水 為 原 料 制 得 精 鹽 ， 再 電 解 純 凈 的NaCl溶 液 _(4)煉 銅 ： 用 黃 銅 礦 經(jīng) 電 解 精 煉 得 到 純 度 為 99.9%的銅 _ 答 案 (1)錯 誤 ； 不 能 用 TiCl4溶 液 ， 應(yīng) 用 熔融 態(tài) 的 TiCl4 (2)正 確 (3)錯

34、 誤 ； 電 解NaCl溶 液 得 到 NaOH、 Cl2和 H2， 應(yīng) 用 熔 融態(tài) 的 NaCl (4)錯 誤 ； 電 解 法 精 煉 銅 的 原 料是 粗 銅 2 由 于 金 屬 的 化 學(xué) 活 動 性 不 同 ， 金 屬 離 子得 到 電 子 還 原 成 金 屬 原 子 的 能 力 也 就 不 同 ，因 此 需 采 用 不 同 的 冶 煉 方 法 。金 屬 活動 性 順序 K、 Ca、Na、 Mg、Al Zn、 Fe、Sn、 Pb(H)、Cu Hg、 Ag冶 煉 方法 電 解 法 熱 還 原 法 熱 分 解 法 請 各 舉 一 金 屬 冶 煉 實 例 ， 寫 出 對 應(yīng) 反 應(yīng) 的化

35、學(xué) 方 程 式 。(1)熱 分 解 法 ： _(2)電 解 法 ： _(3)熱 還 原 法 H2還 原 ： _ CO還 原 ： _ Al還 原 ： _ 3 信 息 時 代 產(chǎn) 生 的 大 量 電 子 垃 圾 對 環(huán) 境 構(gòu) 成 了極 大 的 威 脅 。 某 “ 變 廢 為 寶 ” 學(xué) 生 探 究 小 組將 一 批 廢 棄 的 線 路 板 簡 單 處 理 后 ， 得 到 含70% Cu、 25% Al、 4% Fe及 少 量 Au、 Pt的合 金 ， 并 設(shè) 計 出 由 合 金 制 備 硫 酸 銅 和 硫 酸 鋁晶 體 的 路 線 ： 請 回 答 下 列 問 題 ：(1)第 步 Cu與 酸 反

36、應(yīng) 的 離 子 方 程 式 _；得 到 濾 渣 1的 主 要 成 分 為 _。(2)第 步 加 H2O2的 作 用 是 _， 使 用 H2O2的優(yōu) 點 是 _； 調(diào) 溶 液 pH的 目 的 是 使_生 成 沉 淀 。(3)用 第 步 所 得 CuSO45H2O制 備 無 水 CuSO4的 方法 是 _。 (2)第步操作中加H2O2的目的是將Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3，從而將Fe3轉(zhuǎn)化為沉淀除去，防止對CuSO4晶體的制備產(chǎn)生干擾。H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，不引入雜質(zhì)，同時對環(huán)境沒有污染，調(diào)節(jié)pH的目的是將Fe3和Al3轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。 (3)用CuSO45H2O制備無水CuSO4，只要除去結(jié)晶水即可。在加熱過程中CuSO4發(fā)生水解，但是因為硫酸不揮發(fā)，所以最終得到的仍然是CuSO4，所以只要加熱脫水即可。