2019-2020年九年级化学《5.2金属氧化物、金属冶炼及锈蚀防护》复习学案 沪教版.doc

2019-2020年九年级化学5.2金属氧化物、金属冶炼及锈蚀防护复习学案 沪教版【学习目标】 1.认识常见的金属氧化物在生活中的存在2.了解从铁矿石中将铁还原出来的方法及实验室中“一氧化碳与氧化铁反应的操作过程3.区别生铁的冶炼和钢的冶炼4.了解金属锈蚀的原理，防止金属锈蚀的一般方法【学习重点】了解从铁矿石中将铁还原出来的方法及实验室中“一氧化碳与氧化铁反应的操作过程【学习难点】了解从铁矿石中将铁还原出来的方法及实验室中“一氧化碳与氧化铁反应的操作过程【学习过程】一、知识回顾（一） 常见的金属氧化物1.氧化钙_（化学式）俗称_，生活中常用于食品中的_，原理_实验室中常用氧化钙与氢氧化钠固体混合（碱石灰）来作为气体的_剂，也可用于吸收_、_、_等气体。2.铁的氧化物有三种：氧化亚铁_、氧化铁_、四氧化三铁_。其中氧化铁为_色，铁锈的主要成分即为_，氧化亚铁、四氧化三铁都为 色。3.氧化铝_：（1）铝的自我保护的原因_，（2）地壳中含量最多的金属元素与非金属元素组成的化合物。4.氧化铜_：颜色_色，氧化亚铜_，颜色_色。（二） 金属的冶炼1.铁的冶炼 （1）工业冶炼原料：_、_、_、_。（说明各原料的作用）设备：_，原理:利用还原剂_将铁从铁矿石中还原出来。主要反应：（1）_（2）_ （3）_（以赤铁矿为例）产品：_。不是纯铁的原因_。 （2）实验室模拟：一氧化碳还原氧化铁 操作：开始应该先通一段时间的CO后_，目的是_， 实验结束后要先_，等装置冷却后再_。目的是_。 现象：_，_。2.金属冶炼的方法分类 电解法：点解熔融的氯化钠制备金属钠_ 热还原法：利用还原剂（如CO、_、_）在高温或加热的条件下将金属从氧化物中还原成金属单质。如氢气还原氧化铜_ 湿法冶炼：利用活泼的金属将不活泼的金属从溶液中置换出来。如湿法冶铜_。热分解法：利用加热或高温使含金属的化合物分解产生金属单质。 如：加热分解氧化汞（汞显+2价）制备汞_三 金属的锈蚀与防护1.铁生锈的原理：铁与空气中的_、_等发生复杂的变化生成_色的铁锈，主要成分_。酸、盐溶液会_铁的锈蚀。2.铜的锈蚀：铜与空气中的_、_、_反应生成碱式碳酸铜。写出方程式。3.防治铁制品锈蚀的措施： _，_，_，_二、思考与交流活动一、实验室模拟炼铁（）钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动周中，某校兴趣小组的同学在老师指导下做了有关铁的实验。实验：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁实验装置如下图：A B C D E F浓硫酸 加热其中A是实验室用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热制取一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是：H2C2O4 H2O+CO2+CO。请回答下列问题:(1)B装置中发生反应的化学方程式是 .(2)C装置无明显现象，C装置的作用是 。 D装置中浓硫酸的作用是 。（3）E装置中的实验现象是 。（4）F装置的作用是 、 。（）反思：黑色固体一定是铁单质吗？实验室里，用上述（）装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（ ） A. 实验时，F烧杯中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成 B. 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁 C. 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成 D. 反应后，玻璃管中的固体物质都能被磁铁吸引，证明一定有铁生成活动二、定量认识铁的冶炼过程同学们想测定CO还原氧化铁后黑色固体的成分，他们设计了通过以下实验，测定反应前后固体粉末的质量变化。称取4.8g氧化铁放在重48.48g的玻璃管中，按上图装置连接加热前，先通一段时间纯净、干燥的CO加热一段时间，澄清石灰水变浑浊当红色固体变黑色后停止加热，继续通CO冷却到室温，秤得玻璃管和固体的总质量为53.12g数据处理：经过计算，剩余黑色固体中铁元素质量为_，黑色固体中是否有氧元素？_,结论：根据数据处理结果，得出产物中黑色固体的成分是_活动三、工业炼铁与炼钢工业上以大理石和赤铁矿为主要原料制取B和G，其转化关系如下图所示，已知D、G为单质。回答下列问题：（1）写出工业制取的两种物质的主要成分化学式：B ，G ；（2）写出反应的化学方程式： 。（3）取G少许加入足量稀硫酸后的现象_。（4）炼铁的过程中_（填物质化学式）可以循环使用。（5）将G进一步冶炼可以炼得钢，其原理为_（化学方程式）（6）工业上炼铁在选择铁矿石时需要考虑哪些因素？ _活动四、有关铁矿石中铁的氧化物含量测定。假设铁锈的主要成分是氧化铁，现要测定该生锈的铁钉中氧化铁的含量。同学们设计了一套如图所示的实验装置（生锈铁钉的成分是氧化铁和铁）。实验时取样品10克，实验时测得下列两组数据：反应前完全反应后A组玻璃管和铁钉样品的质量43.7g玻璃管和固体物质的质量41.3gB组石灰水和广口瓶的质量180g广口瓶和广口瓶中的物质质量186.2g根据A组同学所测数据可算出铁钉中氧化铁的质量分数为_,根据B组同学所测数据可算出铁钉中氧化铁的质量分数为_。你认为_组同学的实验数据更可靠，原因是_。三、总结与反思1.根据右侧转化关系图，回答问题。铁生锈的条件是 。写出步骤II中的化学方程式 。黄色溶液中的溶质是 。2.为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a( )( )( )。C装置中NaOH的作用是 四、达标检测草酸亚铁晶体（化学组成为FeC2O4xH2O）是一种淡黄色晶体粉末，常用于照相显影剂及制药工业，是电池材料的制备原料资料卡片：1、酒精灯可以提供400左右的温度，FeC2O42H2O在300会完全分解；2、白色的无水CuSO4遇水蒸气会变成蓝色；3、CO能与氯化钯（PdCl2）溶液反应生成黑色的钯粉；4、FeO和Fe3O4都是黑色物质，FeO在空气中极不稳定，易被氧化成Fe2O3；5、铁的氧化物被CO还原所需的温度：Fe2O3 Fe3O4 FeO Fe 710680570草酸亚铁晶体受热分解可以生成四种氧化物，为确定分解后的产物及x的值，某实验小组设计了如下实验装置并进行探究（酒精灯略去，不考虑装置中气体的质量，且无水CuSO4足量）：【实验步骤】： 连接好装置， ；称量装置B（含两侧弹簧夹）、C的质量； 在热分解装置中装入一定质量的草酸亚铁晶体，打开弹簧夹a、b，鼓入一段时间氮气； ，用酒精灯加热热分解装置，直至晶体完全变成黑色，停止加热；打开弹簧夹a，继续通氮气至装置冷却，关闭弹簧夹a、b；再次称量装置B、C的质量【进行实验】：该小组同学按上述实验步骤进行实验，并记录了如下数据：装置B的质量（g）装置C的质量（g）实验前145.8168.2实验后140.4170.0热分解装置质量为136.8g【实验分析及数据处理】：（1）实验过程中，装置C中固体颜色变为蓝色，说明草酸亚铁晶体分解生成了 ，FeC2O4xH2O中x的值为 ；（2）装置E出现黑色物质，说明草酸亚铁晶体分解生成了 ；（3）装置C中澄清石灰水变浑浊，说明草酸亚铁晶体分解生成了 ；（4）根据上表数据，计算反应后，热解装置中残留黑色物质的化学式；（3分）（提示：相对分子质量分别为FeC2O4：144； H2O：18） ；（5）实验过程中，鼓入氮气的目的是 ；（6）实验后，热解装置中固体的颜色由淡黄色变成黑色，写出草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式 ；【反思应用】：（7）有同学认为，实验中生成的CO和铁的氧化物会继续反应生成铁。你认为这种说法是否正确？请说出可能的理由 ；（8）经过讨论，同学们一致认为上述实验装置有不足，你认为是什么？ ；（9）某些食品的包装袋中，常用氧化亚铁作为防伪试剂，一旦包装打开，立即变成红棕色，写出该反应的化学方程式