高一化学学案(十七)从自然界中获取铁和铜

高一化学学案

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高一化学学案(十七)从自然界中获取铁和铜

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【问题导读】

1、铁、铜在自然界的主要存在形式

2、和铁、铜的冶炼方法

【主干知识】

1、铁、铜的存在:

铁、铜在自然界中主要以 的形式存在。常见的有磁铁矿(主要成分 )、 赤铁矿(主要成分 ),常见的铜矿有黄铜矿(主要成分 )、孔雀石 (主要成分 )等。

2、铁的冶炼:

工业上铁的冶炼是在 中进行的。原料有 、 、 和 等。在冶炼过程中,铁矿石提供,铁元素在反应过程中被, 还原剂是 ,反应方程式为(赤铁矿为例) 。 产生还原剂的化学方程式 、 。 因此,焦炭的作用有二个,一是 ,二是 。 由于矿石中有杂质(SiO2),需除去,所加造渣剂(熔剂)为 ,反应方程式为 。 用这种方法炼出的铁含2%~4.5%的 ,称为 ,将其进一步冶炼,就可以得到用途广泛的钢。

3、铜的冶炼:

(1)工业上用高温冶炼黄铜矿得到铜。用这种方法冶炼得到的铜,其含量达到99.5%~99.7%。

通过 法精炼铜,含铜量可以达到99.95%~99.98%。

(2)水法炼铜(湿法炼铜)

我国劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换,从而发明了水法炼铜。在世界化学史上占有光辉的一页。在汉代许多著作里有记载“石胆(主要成分硫酸铜)能化铁为铜”,晋葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青(主要成分碱式碳酸铜)涂铁,铁赤色如铜”的记载。 南北朝的陶弘景说:“鸡屎矾投苦洒(醋)中涂铁,皆作铜色”,即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水,但可溶于醋,用醋溶解后可与铁起置换反应。碱式碳酸铜不溶于水,但加热会分解,写出其加热分解的化学方程式: 。到唐末五代间,水法炼铜的原理应用到生产中去,至宋代更有发展,成为大量生产铜的重要方法之一。

(3)生物炼铜:P73

【试一试】

1、现有2 mol/L的盐酸和硫酸溶液各100 mL,分别加入等质量的铁粉,反应结束时,所生成的

气体质量比为2∶3,则往酸中加入的铁粉的质量为 ( )

A.8.4 g B.5.6 g C.2.8 g D.16.8 g

2、由FeSO4和Fe2(SO4)3组成的混合物中,含硫为a%,则所含铁的质量百分含量为 ( )

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