第5节物质的转化第二课时

Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究第二课时第二课时 金属的冶炼金属的冶炼Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究自然界中有现成的单质铁吗？自然界中有现成的单质铁吗？大多数金属是以化合态的形式存在的大多数金属是以化合态的形式存在的赤铁矿赤铁矿方铅矿方铅矿孔雀石孔雀石蓝宝石矿蓝宝石矿没有没有Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究仅有少数金属以游离态（即单质）的形式存在仅有少数金属以游离态（即单质）的形式存在黄金矿黄金矿金属铋金属铋铂金属铂金属金属银金属银Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究四、金属的冶炼四、金属的冶炼1、定义：、定义：把金属从把金属从化合态化合态变成变成游离态游离态叫金属的叫金属的冶炼。冶炼。2、常用方法：、常用方法：碳等碳等还原剂还原剂与金属氧化物在高温与金属氧化物在高温下反应，碳等还原剂能夺取金属下反应，碳等还原剂能夺取金属氧化物的氧，得到氧化物的氧，得到游离态游离态的金属。的金属。（1）还原法）还原法（2）置换法）置换法Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 湿法炼铜湿法炼铜Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究碳与氧化铜反应碳与氧化铜反应取活性炭粉和氧化铜少量均匀混合在一起，取活性炭粉和氧化铜少量均匀混合在一起， 装入试管中。装入试管中。加热一段时间后，发现试管壁出现：加热一段时间后，发现试管壁出现：_澄清石灰水变：澄清石灰水变：_， 说明了说明了_。红色物质红色物质变浑浊变浑浊产生的气体是二氧化碳产生的气体是二氧化碳化学方程式：化学方程式：C +CuOCu + CO222高温高温Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究氢气（氢气（H2）也能将金属氧化物变成游离态金属。）也能将金属氧化物变成游离态金属。氢气与氧化铜反应氢气与氧化铜反应观察氧化铜的颜色：观察氧化铜的颜色：_。黑色粉末黑色粉末在一支试管中加入少量在一支试管中加入少量氧化铜，如图所示，通入氧化铜，如图所示，通入氢气，氢气，过一会儿，再给氧过一会儿，再给氧化铜加热化铜加热，注意观察试管，注意观察试管中的氧化铜有什么变化。中的氧化铜有什么变化。_。H2CuO黑色逐渐变成变红色黑色逐渐变成变红色反应完成后停止加热，反应完成后停止加热，继续通入氢气继续通入氢气， 直到试管冷却。直到试管冷却。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究化学方程式：化学方程式：H2+ CuOCu + H2O实验中的注意问题：实验中的注意问题：H2CuO装置上：装置上： 1、试管口略向下倾斜。、试管口略向下倾斜。2、导气管要伸到试管底部。、导气管要伸到试管底部。防止反应生成的水倒流防止反应生成的水倒流排净试管中的空气排净试管中的空气操作上：操作上：1、实验前，先通氢气，后点燃酒精灯。、实验前，先通氢气，后点燃酒精灯。防止氢气与空气混合，加热时发生爆炸防止氢气与空气混合，加热时发生爆炸2、实验停止后，继续通入氢气，直到冷却。、实验停止后，继续通入氢气，直到冷却。防止灼热的铜重新被空气中氧气所氧化防止灼热的铜重新被空气中氧气所氧化Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究常见的还原剂有：常见的还原剂有：还原性是还原性是物质的物质的化学性质。化学性质。 还原反应：还原反应：含氧化合物里含氧化合物里的的氧氧被夺取被夺取的反应。的反应。还原剂：还原剂：具有从含氧化合物里具有从含氧化合物里夺取氧夺取氧的能力。的能力。还原性：还原性：具有还原性的物质具有还原性的物质C、 CO、H2还原剂还原剂C在高温下也能夺取在高温下也能夺取CO2中的氧中的氧化学方程式：化学方程式：C + CO2CO2高温高温Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离一氧化碳也会夺取金属氧化物中的氧，产生游离态的金属单质。态的金属单质。Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究化学方程式：化学方程式：为什么用点燃为什么用点燃的方法除尾气？的方法除尾气？CO有毒性，所以有毒性，所以要除去。要除去。CO能燃能燃烧，生成烧，生成CO2CO + Fe2O3Fe +CO232高温高温3化学方程式：化学方程式：CO+ CuOCu + CO2Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究五、有关物质纯度的计算五、有关物质纯度的计算纯净物质量纯净物质量 = 方法一：方法一： 分步计算分步计算（1）根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量）根据混合物质量及其纯度，计算纯净物质量例题例题 100吨含吨含Fe2O3质量分数为质量分数为85%的铁的铁矿石中，可炼出含铁质量分数为矿石中，可炼出含铁质量分数为96%的生铁的生铁为多少吨？为多少吨？解：解：100吨吨铁矿石中含铁矿石中含Fe2O3的质量为：的质量为：混合物质量混合物质量纯度纯度= 85% 85 吨吨Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究（2）根据纯净物的质量，求其中组成元素的质量）根据纯净物的质量，求其中组成元素的质量组成元素的质量组成元素的质量 =纯净物的质量纯净物的质量 纯净物中某组成元素的质量分数纯净物中某组成元素的质量分数解：解：100吨吨85% = 85 吨吨铁矿石中含铁矿石中含Fe2O3的质量为：的质量为：Fe的质量为：的质量为： 85吨吨2FeFe2O3 100% = 85吨吨112160100%= 59.5吨吨Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究（3）求工业产品中的含杂质的物质的质量）求工业产品中的含杂质的物质的质量 （即混合物质量）（即混合物质量）混合物质量混合物质量 =纯净物质量纯净物质量纯纯 度度炼出的生铁的质量为：炼出的生铁的质量为：答：炼出的生铁质量为答：炼出的生铁质量为62吨。吨。解：解：100吨吨85% = 85 吨吨铁矿石中含铁矿石中含Fe2O3的质量为：的质量为：Fe的质量为：的质量为：85吨吨2FeFe2O3 100%= 85吨吨 112160100% = 59.5吨吨59.5吨吨 96% = 62吨吨Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究解：设可炼出含铁解：设可炼出含铁96%的生铁的质量为的生铁的质量为 x 吨吨。3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2高高 温温 160 112100吨吨85% x96%160 ：112 = 100吨吨85% ：x96%答：炼出的生铁质量为答：炼出的生铁质量为62吨。吨。方法二：方法二：根据化学方程式一步计算根据化学方程式一步计算112 100吨吨85%x =160 96%= 62吨吨Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究例题：某煤厂向原煤中加入适量生石灰制成供居例题：某煤厂向原煤中加入适量生石灰制成供居民取暖用的民取暖用的“环保煤环保煤”，以有效地减少二氧化硫，以有效地减少二氧化硫的排放，削弱二氧化硫对空气的污染，燃烧时吸的排放，削弱二氧化硫对空气的污染，燃烧时吸收二氧化硫的化学方程式为收二氧化硫的化学方程式为 2CaO + 2SO2 + O2 = 2CaSO4 。该煤厂现有含硫。该煤厂现有含硫3.2的原煤的原煤1000吨，问：吨，问：高高 温温(1).如果这些原煤不经过如果这些原煤不经过“加工处理加工处理”直接燃烧，直接燃烧， 硫完全转化为二氧化硫时，可生成二氧化硫硫完全转化为二氧化硫时，可生成二氧化硫 多少吨？多少吨？(2).如果要将这些原煤全部制成合格的如果要将这些原煤全部制成合格的“环保煤环保煤”， 理论上需要含氧化钙理论上需要含氧化钙 98%的生石灰多少吨？的生石灰多少吨？ （计算结果保留（计算结果保留1位小数）位小数）Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究四、金属的冶炼四、金属的冶炼1、定义：、定义：把金属从把金属从化合态化合态变成变成游离态游离态叫金属的叫金属的冶炼。冶炼。2、常用方法：、常用方法： （1）还原法）还原法（2）置换法）置换法还原反应：还原反应：含氧化合物里含氧化合物里的的氧氧被夺取被夺取的反应。的反应。还原剂：还原剂：具有从含氧化合物里具有从含氧化合物里夺取氧夺取氧的能力。的能力。还原性：还原性：具有还原性的物质具有还原性的物质C +CuOCu + CO222高温高温CO + Fe2O3Fe +CO232高温高温3H2+ CuOCu + H2O3、常用、常用 还原剂：还原剂：Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究2.在隔绝空气下，用木炭还原氧化铜，下列叙述在隔绝空气下，用木炭还原氧化铜，下列叙述 正确的是正确的是-（ ）A.反应前后固体中氧原子的物质的量保持不变反应前后固体中氧原子的物质的量保持不变B.反应中消耗的氧化铜与碳的物质的量一定相等反应中消耗的氧化铜与碳的物质的量一定相等C.反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大D.反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素 的质量的质量C1.下列物质不能从金属氧化物中夺取氧的是（下列物质不能从金属氧化物中夺取氧的是（ ） A.碳碳 B.氢气氢气 C.二氧化碳二氧化碳 D.一氧化碳一氧化碳C3. 用用 2000 吨含吨含 Fe2O3 75%的铁矿石，最多可以的铁矿石，最多可以 提炼出多少吨纯铁？提炼出多少吨纯铁？= 2000 吨吨 160100%11275% 1050 吨吨Copyright 2004-2015 版权所有 盗版必究4.将一定量铝粉和氧化铜混合加热，反应化学方将一定量铝粉和氧化铜混合加热，反应化学方 程式为：程式为：2 Al + 3 CuO = Al2O3 + 3Cu。反应结。反应结 束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反束后，为了检验氧化铜是否完全反应，取少量反 应后的固体，加入足量的稀硫酸，充分反应后，应后的固体，加入足量的稀硫酸，充分反应后， 将铁片插入溶液中。下列叙述的现象中，能够说将铁片插入溶液中。下列叙述的现象中，能够说 明氧化铜没有完全反应的是明氧化铜没有完全反应的是-（ ） 加入稀硫酸后，有气泡生成加入稀硫酸后，有气泡生成 加入稀硫酸后，没有气泡生成加入稀硫酸后，没有气泡生成 加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质加入稀硫酸后，溶液中有红色不溶物质 插入溶液中的铁片表面有红色物质析出插入溶液中的铁片表面有红色物质析出 A B C只有只有 DC