考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：（1）矾土与稀盐酸反应生成金属阳离子后再和氢氧化钠反应生成的沉淀就是固体A；（2）溶液A的溶质就是矾土与稀盐酸反应生成金属阳离子后再和氢氧化钠反应生成的可溶性物质含有AlO2-；（3）电解时阳极失电子生成氧气，氧气在高温时会氧化碳块，使碳块消耗；（4）AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，不能用来电解；（5）根据Al元素质量守恒，1molAl生成0.5molAl2O3计算．
解：（1）钒土主要成分是Al2O3，还有SiO2、Fe2O3、FeCO3、MgCO3等杂质，除SiO2不反应外，与盐酸反应生成的金属阳离子有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等，这些金属阳离子再与氢氧化钠反应后生成的可溶物为NaAlO2，不溶物为Fe（OH）2、Fe（OH）3、Mg（OH）2；故答案为：Fe（OH）2、Fe（OH）3、Mg（OH）2；（2）由（1）知溶液A主要为NaAlO2溶液和剩余的氢氧化钠溶液，通入二氧化碳气体首先和氢氧化钠反应CO2+OH-═HCO3-，还有和NaAlO2的反应AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；故答案为：CO2+OH-═HCO3-、AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-；（3）电解时阳极失电子生成氧气，氧气在高温条件下会氧化碳块，使碳块消耗，所以需要定期补充阳极碳块；故答案为：电解冶炼铝的阳极产物为O2，在高温条件下，O2与阳极碳发生反应消耗阳极碳块；（4）AlCl3是共价化合物，在熔融状态下不导电，不能用来电解，而氧化铝为离子化合物，在熔融状态下可导电，可以用来电解；故答案为：不可行；AlCl3是共价化合物，熔融状态的AlCl3不导电；（5）根据元素守恒，矾土中每1molAl会生成0.5molAl2O3，则以Al2O3表示的质量分数=1.35t×106g/t27g/mol×102g/mol10t×106g/t×100%=25.5%，故答案为：25.5%．
点评：本题为生产工艺流程题，涉及电解、计算等问题，题目较为综合，做题时注意仔细审题，从题目中获取关键信息．本题难大．
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科目：高中化学
处理废水时加入明矾可作为剂以吸附水中的杂质，明矾的化学式为；利用漂白粉可用来杀菌消毒，工业上利用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式是．漂白粉长期露置空气中失效的原因是，．（写出有关化学方程式）
科目：高中化学
（B做）有一空瓶的质量为20g，问该瓶中充入氧气后的质量为36g，在相同的条件下充入某气体，其质量为34g，则该气体的摩尔质量为（　　）
A、44g/molB、28g/molC、64g/molD、32g/mol
科目：高中化学
在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，能生成5种盐的是（　　）
A、MgO、Al2O3、SO2、CO2B、CO2、Cl2、CaO、SO3C、Cl2、Al2O3、N2O3、SO3D、SiO2、N2O5、CO、Cl2
科目：高中化学
据统计世界锂离子电池用量极大，对不可再生的金属资源的消耗是相当大的．因此锂离子电池回收意义重大，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（LiCoO2）、导电乙炔黑（一种炭黑）、铝箔以及有机粘接剂．某回收工艺流程如下：（1）废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂，为了安全对拆解环境的要求是．（2）碱浸时主要反应的离子方程式为．（3）酸浸时反应的化学方程式为．酸浸以后，过滤伴随着用蒸馏水洗涤沉淀，洗涤沉淀的操作方法是：．（4）已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小．加入饱和Na2CO3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是．（5）对Li2CO3沉淀进行如下处理可以获取锂单质：①LiCl溶液加热蒸干后，所得固体在熔融状态下电解制备锂．电解时产生的氯气中混有少量氧气，产生氧气的原因是．②由锂单质制作摇摆电池，其工作原理如图所示，在充放电过程中，Li+在两极之间“摇来摇去”，其总反应为LiCoO2+6CLi（1-x）CoO2+LixC6．则当电池消耗&72g&C，B极失去mol电子．
科目：高中化学
“低碳循环”引起各国的高度重视，而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了全世界的普遍重视．所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题．（1）用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒（杂质），这种颗粒可用如下氧化法提纯，请完成该反应的化学方程式：C+KMnO4+&H2SO4=CO2↑+MnSO4+K2SO4+（2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为&2L的恒容密闭容器中，进行反应CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如表二组数据：实验组温度℃起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO1650421.62.462900210.41.63①实验1中以v&（CO2）&表示的反应速率为（保留小数点后二位数，下同）．②实验2条件下平衡常数K=，该反应为（填“吸”或“放”）热反应．（3）已知在常温常压下：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ/mol②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：（4）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图所示的电池装置．①该电池正极的电极反应为．②该电池工作时，溶液中的OH-向极移动．
科目：高中化学
有一含有Fe2O3和FeO的混合物样品，用5mol/L的盐酸48mL恰好完全溶解，所得溶液吸收0.672L（标准状况）氯气，其中的Fe2+恰好全部转化为Fe3+，该样品中Fe2O3和FeO的物质的量之比是（　　）
A、1：1B、1：2C、1：3D、1：4
科目：高中化学
某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜、氧化亚铁或二者的混合物，探究过程如下：（1）【提出假设】假设1：黑色粉末是FeO．假设2：黑色粉末是（写化学式）．假设3：黑色粉末是FeO和CuO的混合物．（2）【设计探究实验】实验小组选用稀硫酸、氯水、硫氰化钾溶液做试剂进行实验，请将实验操作步骤及现象填入下表．实验方法步骤现象结论取少量粉末加入足量稀硫酸假设1成立假设2成立假设3成立（3）查阅资料得知，通过调节溶液的酸碱性可使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下表：物质Cu（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7若经过实验分析确定，该黑色物质为氧化铜和氧化亚铁的混合物，实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的硫酸铜，设计如图实验方案，则回答：试剂1是（填化学式）溶液；加入试剂2的目的是调节溶液的pH，该物质是（填名称），将溶液pH调节到（填范围）；操作1的名称是．
科目：高中化学
靛青是一种染料，利用元素分析仪分析其样品，发现它只含碳、氢、氧、氮四种元素，四种元素的质量分数分别如下：碳为73.3%、氢为3.8%、氮为10.7%、氧为12.2%．则靛青的最简式为（　　）
A、C8H5NOB、C2H2NOC、C4H6NOD、C7H8NO（1）3Cu2O+2Al Al2O3+6Cu&&&& (2分)&&&&&正& (1分)&&&&&阴&& (1分)（2）2.5&& (1分)&&&&&&& Cu2O和Cu2S&&& (1分)（3）①2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O&&&&& (2分)②Al3++4OH-=AlO2-+2H2O&&& (2分)③稀硫酸&高锰酸钾溶液&&&&&&&&&& (2分)取少量高锰酸钾溶液于试管中，滴加经稀硫酸溶解的炉渣溶液，高锰酸钾溶液的紫色褪去，证明含有Fe2+&&&(2分)试题分析：（1）由题意可知，“泡铜”与金属A1在高温条件下混合反应可得粗铜为铝热反应；电解精炼铜是粗铜做阳极，即连接电源的正极（2）将题目中三个方程式处理后可得：2CuFeS2+5O2=2FeO+4SO2+2Cu故每生成1 mol Cu，共消耗2.5mol O2；③中铜的化合价降低，故Cu2O和Cu2S是氧化剂（3）炉渣中含有FeO，需要将其氧化，亚铁具有还原性，故检验时可选择酸性高锰酸钾。
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科目：高中化学
来源：不详
题型：单选题
下列说法正确的是(　　)。A．海洋约占地球表面积的71%，所以地球上不缺水，人类可以随意使用水资源，不必节约B．海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法C．海水淡化的各种方法中，蒸馏法的成本最低D．以上说法都正确
科目：高中化学
来源：不详
题型：单选题
下列冶炼方法中，可将化合物中的金属元素还原为金属单质的是A．加热Al2O3B．加热CaCO3C．电解熔融NaClD．氯化钠与铝粉高温共热
科目：高中化学
来源：不详
题型：填空题
（11分）Ⅰ.“中东有石油，中国有稀土”。稀土金属是我国战略性资源，应加以保护。稀土金属是周期表中ⅢB族中钪、钇和镧系十七种元素的总称，都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3价。钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：离子开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe3+2.73.7Y3+6.08.2&②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。（1）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则最好选用盐酸和&&&&&（填字母）两种试剂，通过必要的操作即可实现。A．NaOH溶液&&&&& B、氨水&&&& C、CO2&&&& D、HNO3（2）流程图中用氨水调节pH＝a时生成沉淀的化学式为&&&&&&&&&&&&&&，继续加氨水调至pH＝b，此时发生反应的离子方程式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。（3）沉淀C为草酸钇，写出草酸钇隔绝空气加热生成Y2O3的化学方程式：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。Ⅱ镧系元素铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素，在加热的条件下CeCl3易发生水解。（4）无水CeCl3可用加热CeCl3·6H2O和NH4Cl固体混合物的方法来制备，其中NH4Cl的作用是___&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。（5）在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3+通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离，&写出反应的离子方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。
科目：高中化学
来源：不详
题型：单选题
工业生产中，一般用电解法冶炼的金属是A．钠B．铜C．铁D．银
科目：高中化学
来源：不详
题型：填空题
分子筛具有均匀的微孔结构，分子筛筛分作用见下图。由于分子筛具有吸附能力高，热稳定性强等其它吸附剂所没有的优点，使得分子筛获得广泛的应用。某种型号的分子筛的工业生产流程可简单表示如下：在加NH3·H2O调节pH的过程中，若pH控制不当会有Al(OH)3生成，假设生产流程中铝元素和硅元素均没有损耗，钠原子的利用率为10％。（1）分子筛的孔道直径为4A(1 A=10-10m)称为4A型分子筛，当Na+被Ca2+取代时就制得5A型分子筛，当Na+被K+取代时就制得3A型分子筛。要高效分离正丁烷(分子直径为4.65A)和异丁烷(分子直径为5.6A)应该选用&&&&&&&&&&型分子筛。（2）A12(SO4)3溶液与Na2SiO3溶液反应生成胶体的离子方程式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（3）该生产流程中所得滤液里含有的离子除H+、OH-外，主要为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&；检验其中金属阳离子的操作方法是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（4）加NH3·H2O调节pH后，加热到90℃并趁热过滤的原因可能是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&（5）该生产流程中所得分子筛的化学式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
科目：高中化学
来源：不详
题型：实验题
K2SO4是无氯优质钾肥，Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下：&&&&&（1）几种盐的溶解度见图。反应III中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后，进行蒸发浓缩、&&&&&、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。（2）检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。（3）反应IV的化学方程式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。（4）Mn3O4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。（5）下图是煅烧MnSO4?H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。①该曲线中B段所表示物质的化学式为&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。②煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大，但当温度超过1000℃时，再冷却后，测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因：&&&&&&&&&。
科目：高中化学
来源：不详
题型：单选题
下列说法正确的是（&&&&）A．煤的干馏是物理变化B．煤的气化和液化主要目的是为了获得较洁净的能源C．汽油主要来自石油的裂解D．乙烯是来自石油的裂化和裂解的重要化工原料
科目：高中化学
来源：不详
题型：单选题
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)铝热法炼铁；(Ⅳ)从氯化镁中炼镁，对它们的冶炼方法的分析不正确的是（&&）A．(I)用①B．(Ⅱ)用②C．(Ⅲ)用③D．(Ⅳ)用④工业冶炼铜的化学方程式_百度知道
工业冶炼铜的化学方程式
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2CuO+C=2Cu+CO2↑ 反应条件是“高温”。生成铜和二氧化碳。 这属于“置换反应”，是工业制铜原理
一楼的你不会就别误导别人嘛。工业制铜，几乎都是用C去还原，黄铜矿，CuS…制得精铜就，看书高二上的书上的七八十页好像就有。
2CuO+C=2Cu+CO2↑ 火法Fe+ CuSO4= FeSO4+Cu湿法第一个方程式条件是高温
Fe+ CuSO4= FeSO4+Cu
2CuO+C=高温=2Cu+CO2↑ 置换反应Cu2O+O2=高温=2Cu+SO2Cu2S+2Cu2O=高温=6Cu+SO2↑CuO + H2SO4 == CuSO4 + H2O复分解反应Fe+ CuSO4= FeSO4+Cu置换反应 __湿法炼铜（胆铜法）Cu2O+O2=高温=2Cu+SO22Cu2FeS2+O2=高温=Cu2S+2FeS+SO2
2Cu2S+3O2=高温=2Cu2O+SO2，工业冶炼铜：Cu2S+2Cu2O=高温=6Cu+SO2↑ 还有很多都可以但工业上是由黄铜矿(主要成分是CuFeS2)炼制精铜，粗铜的电解精炼也可以
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金属的冶炼
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第一篇:金属的冶炼这是英法联军 洗劫焚毁圆明园后 被劫掠到国外的珍 贵文物——铜虎头， 2000年在香港被 拍卖。由中国派专 员出高价将其赎回。
白云石 CaMg[CO3]2
钒钛磁铁矿石
黄铜矿 CuFeS
辉铜矿Cu S
菱镁矿 MgCO3
萤石 CaF2 绝大多数金属以化合物的形式存在于 资料 NaCa2Al5Si13O36?14H2O 自然界中
钙铀云母 Ca(UO2)2(PO4)2?12H2O
翠铜矿CuSiO3.6H2O
赤铁矿Fe2O3
黄铁矿FeS2
菱铁矿FeCO3
铝土矿Al2O3
二、 金属的冶炼 1. 金属冶炼的实质 利用氧化还原反应，使金属化合 物中的金属阳离子得到电子生成金属单 质。即Mn+ + neM
想一想:要使金属矿物转化为金属 单质,金属元素的化合价如何变化, 发生什么反应?
三、金属冶炼方法 （1）热分解法
2HgO ===== 2Hg + O2↑
2Ag2O=====4Ag+O2
由于早期炼铝十分困难，所以铝 的价格十分昂贵，一度超越金银之 上.
（2）电解法
2Al2O3 (熔融) === 4Al + 3O2 ↑
冰晶石 电解
MgCl2 (熔融) === Mg + Cl2 ↑
2NaCl (熔融) === 2Na + Cl2↑
（3）热还原法
2 Fe 2 Fe 4 Fe
2H2O 3CO2 3CO2
Fe2O3 + 3CO 2Fe2O3 + 3C
现象：纸漏斗烧穿，有红色熔融物
流下，过一会变黑。
原理2Al+Fe2O3===2Fe+Al2O3 铝热剂
讨论：Mg和KClO3的作用
其 它 铝 热 反 应
3MnO2+4Al === 3Mn+ 2Al2O3
Cr2O3+2Al === 2Cr + Al2O3
3Fe3O4+8Al === 9Fe+4Al2O3
铝热反应铝热剂在高温下发生剧烈反
应并放出大量热
铝 热 反 应 的 应 用
焊接钢轨 冶炼(高熔点的金属)
让我 看一看？ 想一想？
以小组为单位 讨论 金属选择不同冶炼方 法的依据是什么？
不同金属冶炼方法的选择
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag
（C,CO,H2,Al等）
生产原铝量 消耗铝土矿 每年消耗铝土矿 一吨 四吨 超过一亿吨
每年全球消耗铝土矿：2500亿吨 2009年广西百色举行的全国铝业可持续发展论 坛上，有关专家称，随着铝矿开发规模的扩大， 我国铝土矿开采只能维持不到10年的时间。
思考和讨论
? 1、从能量转化和环保的角度讨 论，怎样使金属资源合理利用？
合理开发和利用矿物资源，主要途径有1、提高金属矿物的利用率
2、减少金属的使用量
3、加强金属资源的回收和再利用 4、使用其他材料代替金属材料
……………
2、回收金属的意义？
生产原铝耗能 回收再生铝合金 二氧化碳排放 耗能 量比生产原铝 减少
213．2千焦/吨
5．5千焦/吨
2、金属回收的意义
⑴节约矿物资源； ⑵节约能源； ⑶减少环境污染。
下列关于金属冶炼的说 法不正确的是（ D）
A.金属冶炼是指用化学的方法将金属由化 合态转变为游离态 B.天然矿藏很少只含有一种金属元素， 往往含有较多杂质 C.金属的冶炼方法主要有热分解法,热还 原法和电解法三种方法 D.金属冶炼一定要用到还原剂
铝能冶炼某些熔点高,硬度大的金属 是因为铝 ( B ) A.具有导电性和导热性
B.具有还原性,且生成氧化铝时放出 大量热 C.在空气中燃烧,发出耀眼的白光
D.是一种金属,且密度小,熔点较低
冶炼金属常用以下几种方法①以C、CO或 H2 作还原剂还原。②利用铝热反应原理用Al还原。③电解法。④热分解法。) )
下列金属各采用哪种冶炼方法最佳。① Fe、Zn、Cu等中等活泼的金属( Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属( ③ ④ ) Hg、Ag等不活泼金属 ( ② V、Cr、Mn、W等高熔点金属(
? 下列氧化物不能跟铝粉组成铝热剂 的是( C ) ? A.WO3 ? C.MgO B.MnO2 D.V2O5
?作业：《名师导学》
1．在冶金工业上，均不能用通常化学 还原剂制得的金属组是 （ ） A A．Na、Mg 、Al B．Na、K 、Zn C．Fe、Cu、Ag D．Na、Ca、Cu
1、地球上的金属矿物资源是有限的，我们必须 合理开发和利用这些矿物资源，主要途径有：
提高金属矿物的利用率 （1）______________________________； 减少金属的使用量 （2）______________________________； 加强金属资源的回收和再利用 （3）______________________________； 使用其它材料代替金属材料 （4）______________________________。
2、回收金属的意义节约矿物资源 （1）___________________； 节约能源 （2）___________________；
减少环境污染 （3）___________________。
因为我们的生活生产需要金属，所以 必须要开发利用金属资源 但金属资源是不可再生资源，不是取 之不尽的
那如何解决
1、金属回收的意义
⑴节约矿物资源； ⑵节约能源； ⑶减少环境污染。
2、回收废旧金属的利用
学习目标1．了解化学方法在金属矿物开发 中的应用（主要是金属冶炼）。2．掌握金属冶炼的一般原理及不 同金属的冶炼方法。3. 掌握铝热反应的原理
这是英法联军 洗劫焚毁圆明园后 被劫掠到国外的珍 贵文物——铜虎头， 2000年在香港被 拍卖。由中国派专 员出高价将其赎回。
金属活动性（还原性）强
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
离子的氧化性
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag
因为我们的生活生产需要金属，所以必须要开 发利用金属资源 但金属资源是不可再生资源，不是取之不尽的 那如何解决
利用化学知识，在科学开发利用金属矿 物的基础上，使金属矿物资源得到可持 续发展
四、金属的回收和资源保护
我们身边的浪费
平均每人 每年淘汰 每年淘汰手机电 更换手机 手机数量 池和充电器数量 时间 浪费金属的 种类
大约４亿块 电池２亿个 充电器
铜、汞、 镉、锌、 铅、铬
第一篇:金属的冶炼《金属的冶炼》学习指导 在人类发现的一百多种元素中大约有 80%是金属元素，这些金属元素广泛地 存在于矿物、动植物体和海洋中。人类利用金属的历史悠久，春秋晚期，我国已 经发明了冶炼生铁的技术， 这比欧洲早 1900 年。如果没有金属材料的广泛应用， 也就没有当今社会的快速发展，更没有我们的现代化生活。因此，人们一直用钢 铁工业是否发达作为衡量一个国家国力的重要标志。1996 年，我国钢铁产量已 在世界排名第一，为此中国邮政总局发行了两枚邮票以示庆祝和纪念。那么，金 属的冶炼原理、步骤与方法又是怎样的呢？
为纪念 1996 年中国钢产量突破一亿吨而发行的邮票 一、金属冶炼的原理 金属的冶炼是把金属从矿石中提炼出来。由于矿石中的金属元素绝大多数都 是以正化合价存在的， 所以金属冶炼的实质是在高温下用还原剂将化合态的金属 还原成单质。二、金属冶炼的步骤 金属冶炼的一般步骤：①矿石的富集（除去杂质，提高矿石中有用成分的含 量）；②冶炼（ ）；③精炼（提炼纯金属）。
三、金属冶炼的方法 1. 热分解法 可用于热分解法冶炼的金属，其元素的金属性很弱，原子难失电子，离子易 得电子，化合物的稳定性较弱。在常见金属活动性顺序表的右端区域（如 Hg、 Ag）。如：
2. 热还原法 可用热还原法冶炼的金属，其金属性比较强，在常见金属活动性顺序表中居 于中间区域。①焦炭还原法。如：
②一氧化碳还原法。如：
③氢气还原法。如：
④活泼金属还原法。如：
此反应又称铝热反应。通常可作铝热剂的还有 Al 和 和 、Al 和
等（试着写出这些反应的化学方程式）。铝热反应实验中
的镁条和氯酸钾的作用是发生氧化还原反应提供铝和氧化铁反应所需的热量。反 应现象剧烈反应， 发生耀眼的光， 纸漏斗的下部被烧穿， 沙子上落有黑色铁珠。铝热反应的注意事项：实验时要注意安全，反应装置应远离易燃物；铝粉要 细；预先擦去镁带的氧化膜，且镁带的长度约 10cm（过短热量不够，影响实验 效果）。说明：①用焦炭还原法冶炼金属，炼得的金属中往往含有少量的碳。②用 CO 冶炼金属时，由于 CO 一般是在金属冶炼炉中通过下列反应生成的：
， 。所以用 CO 冶炼得的金属中也会含有少量的碳。③用 H2 还原法冶炼金属，炼得的金属的纯度相对较高，但成本高。④用铝热反应冶炼金属，克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难以冶炼的 问题，但成本高。⑤用热还原法冶炼得到的不纯金属，有的是必要的，也有的是不必要的则需 要提纯精炼。3. 电解法 电解法冶炼一般用于活泼金属的冶炼（如 K、Ca、Na、Mg、Al 等）。缺点是 耗电量大，成本较高。值得一提的是，冶炼铝不能用电解 化合物在熔融时不导电）。如的方法（因共价
综上所述，有的金属既可以用热还原法，又可以用电解法，在热还原法中， 也可以采用不同的还原剂。对于一种金属的冶炼采用什么样的方法，选用什么样 的还原剂，要根据生产原料、设备和金属的用途等多种因素综合确定。根据金属活动性顺序表大致可作如下归纳：
第一篇:金属的冶炼个性化辅导讲义
金属的冶炼
（1）常识性介绍金属在自然界中的发布、存在形态以及储量。（2）了解金属冶炼的一般原理及步骤。（3）记住金属冶炼的三种方法，即热分解法、热还原法和电解法。（4）常识性介绍金属回收与环境资源保护的意义。（5）能写出冶炼金属方法中对应的常见金属冶炼的有关化学发方程式 工业冶炼金属的一般方法（热分解法、热还原法、电解法） 。不同金属的冶炼方法不同，如何选择合适的冶炼方法。
重点、难点 考点及考试要求
教学内容 知识框架
地球中矿物质的含量 金属冶炼 金属冶炼的方法 金属的回收利用 电解法 热还原法 热分解法 物理提取法
考点 1：金属在自然界中的存在
1 知识梳理 1、存在范围：矿物、动植物中体内都含有金属元素 2、存在形式a、化合态：绝大多数金属的化学性质比较活泼，在自然界中以化合态的形式存在。如：Na（主要 NaCl） 、铝（主要 Al2O3【铝土矿】 ） b、游离态：少数化学性质不活泼的金属，在自然界中能以游离态的形式存在。如：金（Au） 、铂（Pt）和少量的银（Ag） 、铜（Cu） 3、地球中元素的含量：氧硅铝铁；磷硫钾钙镁
考点 2：金属的冶炼
1 知识梳理 1、定义：将金属从矿石中提炼出来 2、原理（实质） ：金属的冶炼原理是将金属的化合物通过还原的方法使金属阳离子还原成金属单质。
M n ? ? ne ? ? M
3、金属冶炼的步骤a、矿石的富集（除去杂质，提高矿石中有用成分的含量） ； b、冶炼（利用氧化还原反应原理，一定条件下，将矿石中的金属阳离子用还原剂还原成金属单 质，即：
M n ? ? ne ? ? M ） ；
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c、精炼（提高金属的纯度） 。4.金属矿物及铁的冶炼 （1）金属矿物（矿石） ：①概念：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。②常见的矿石：赤 铁 矿（Fe2O3） 、黄铁矿（FeS2） 、菱铁矿（FeCO3） 、铝土矿（Al2O3） 、黄铜矿（CuFeS2） 、辉铜矿（Cu2 S） 。（2）铁的冶炼：①原理：利用高温条件下，焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还 原出来。如用赤铁矿石炼铁的化 学方程式为。②原料：铁矿石、焦炭、 高温 石灰石及空气。③设备：高炉。④炼铁时选择铁矿石的标准：a. 铁矿石中铁元 素的质量分数大（即 Fe2O3+CO====2Fe+3CO2 含铁量高） ；b.炼铁过程中产物对空气不能造成污染；满足以上两个条件的矿石是理想的绿色矿石。5、金属冶炼的方法不同金属的化学活动性不同，因而金属离子得到电子还原成金属原子的能力也不同，采用的冶炼 方法也不同。a、热分解法 可用于热分解法冶炼的金属，其元素的金属性很弱，原子难失电子，离子易得电子，化合物的稳 定性较弱。在常见金属活动性顺序表的右端区域（如 Hg、Ag） 。如：2HgO 2Hg+O2↑ 2Ag2O 4Ag+O2↑ b、 热还原法 可用热还原法冶炼的金属，其金属性比较强，在常见金属活动性顺序表中居于中间区域。① 焦炭还原法。如② 一氧化碳还原法。如③ 氢气还原法。如④ 活泼金属还原法。如FeO3+3CO CuO+H2
2Fe+3CO2 WO3+3H2
2Al2O3+3Mn
此反应又称铝热反应。通常可作铝热剂的还有 Al 和 Fe2O3、 和 V2O5、 和 Cr2O3、 和 MnO2 Al Al Al 等（试着写出这些反应的化学方程式） 。说明：① 用焦炭还原法冶炼金属，炼得的金属中往往含有少量的碳。② CO 冶炼金属时，由于 CO 一般是在金属冶炼炉中通过下列反应生成的：C+O2 用 CO2+C
2 CO。所以用 CO 冶炼得的金属中也会含有少量的碳。
③ H2 还原法冶炼金属，炼得的金属的纯度相对较高，但成本高。用 ④ 用铝热反应冶炼金属，克服了被冶炼金属及其氧化物熔点高、难以冶炼的问题，但成本高。⑤ 用热还原法冶炼得到的不纯金属，有的是必要的，也有的是不必要的则需要提纯精炼。c、电解法 活泼金属（如 K、Ca、Na、Mg、Al 等）由于还原性很强，显然不能用热还原法使其从化合物 中还原出来，应采用电解法使金属阳离子在阴极上还原出来。此方法通常电解金属熔融的盐或氧化 物，如MgCl2
电解法的缺点是耗电量大，成本较高。值得一提的是，冶炼铝不能用电解 AlCl3 的方法（因共 价化合物在熔融时不导电） 。2Al2O3 4Al+3O2 利用电解法也可以精炼提纯金属；如电解精炼铜等。综上所述，有的金属既可以用热还原法，又可以用电解法，在热还原法中，也可以采用不同的 还原剂。对于一种金属的冶炼采用什么样的方法，选用什么样的还原剂，要根据生产原料、设备和 金属的用途等多种因素综合确定。根据金属活动性顺序表大致可作如下归纳：
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K Ca Na Mg Al 电解法 Zn Fe Sn Pb(H) Cu 热还原法 Hg Ag 热分解法 Pt Au 物理提取法
2 典型例题 例 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； （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④ 解析：金属冶炼的方法与金属在自然界中存在的状态、金属活动性有关。一般电解法适合冶炼 金属性强的金属（金属活动顺序表 Al 以前） ；而水煤气（H2、CO）法、焦炭法、活泼金属置换法等 用还原剂还原金属法，适合于金属活动性介于 Zn~Cu 之间的大多数金属的冶炼。对于（Ⅰ） Cu 2 (OH ) 2 CO3
? 2CuO ? CO2 ? ? H 2 O ????
Cu 2 O ? C
? 2Cu ? CO2 ? 符合① ???
对于（Ⅱ） Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 符合③ 对于（Ⅲ） 2 Al ? Cr2 O3 ??? Al2 O3 ? 2Cr 符合③ 对于（Ⅳ）先从光卤石提取 MgCl2,再电解 MgCl2
MgCl2 ??? Mg ? Cl 2 ? 符合④
故本题答案为 B 3 知识概括、方法总结与易错点分析 例 1（02 春招-31）Fe 是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。（1）自然界中铁矿石主要有赤铁矿和磁铁矿，金属铁是在高炉中冶炼的，高炉炼铁除了加入铁 矿石外，还需加入焦炭和石灰石。请填空①写出磁铁矿主要成分的化学式。②写出赤铁矿被还原成铁的化学方程式。③写出焦炭在高炉中参与反应的两个化学方程式。④写出 CaCO3 所参与反应的两个化学方程式。解题思路。易错点。例 2（01 上海-31） ．已知 Fe2O3 在高炉中有下列反应 Fe2O3＋CO→2FeO＋CO2 反应形成的固体混和物（Fe2O3、FeO）中，元素铁和氧的质量比用 mFe︰mO 表示。（1）上述固体混和物中，mFe︰mO 不可能是 （选填 a、b、c 多选扣分） （a）21︰9 （b）21︰7.5 （c） 21︰6 （2）若 mFe︰mO＝21︰8，计算 Fe2O3 被 CO 还原的百分率 （3）设 Fe2O3 被 CO 还原的百分率为 A％，则 A％和混和物中 mFe︰mO 的关系式为（用含 mFe、mO
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的代数式表示） 。A％＝ 请在下图中画出 A%和 mFe/mO 关系的图形。（4）如果 Fe2O3 和 CO 的反应分两步进行3Fe2O3＋CO→2Fe3O4＋CO2 Fe3O4＋CO→3FeO＋CO2 试分析反应形成的固体混和物可能的组成及相应的 mFe︰mO（令 mFe︰mO＝21︰a，写出 a 的取值范 围） 。将结果填入下表。混和物组成（用化学式表 示） a 的取值范围
解题思路。易错点。4 针对性练习课堂反馈 1．在铁粉中加入稀 HNO3，当反应完全后，尚残留少量铁粉，则溶液中含量较大的阳离子是（ ） A．Fe2+ B ． Fe3+ C．H+和 Fe2+ D．Fe2+和 Fe3+ 2．用含硫量较高的生铁来炼钢时，应采取的措施是（ ） A．加入较多的硅铁 B．加入较多的焦炭 C．使用较多的生石灰 D．掺入含磷较高的废铜 3．下列叙述中，正确的是（ ） A．含金属元素的离子不一定都是阳离子 B．在氧化还原反应中，非金属单质，一定是氧化剂 C．是元素从化合态变为游离态时，该元素一定被还原 D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质 4．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝 酸的物质的量之比为 2∶1 时，还原产物是（ ） A．N2O B．NO C．NO2 D．N2 5．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，发生的反应为 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2。向盛 有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是（ ） A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铁、铜都无 D．烧杯中铁、铜都有 6．不用其它试剂，限用化学方法区别下列两组内的四瓶溶液：① FeCl3、BaCl2、MgSO4、Al2(SO4)3 ② 2(SO4)3、盐酸、BaCl2、K2CO3 （ Al ） A．只有① 组可以 B．只有② 组可以 C．两组都可以 D．两组都不可以
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考点 2金属资源的回收和利用
1 知识梳理 1、金属资源回收的意义a、节约矿物资源 b、节约能源 c、减少环境污染 2、回收金属利用 大部分金属可以重新制成金属及其化合物再利用 如：a、从电解精炼铜的阳极泥中，可回收金（Au） 、银（Ag）等贵金属； b、从定影液中回收金属银（Ag） ； c、废铁屑可用来制绿矾 【思考并讨论】废铁屑（其中部分可能已经锈蚀）制绿矾（FeSO4·7H2O）的过程及其注意事项。写 出各步反应的化学方程式。3、金属的腐蚀和防护 （1）铁生锈 的条件：铁生锈的主要 条件是与空气和水蒸气直接接触。铁制品锈蚀的过程，实际上 是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生复杂的化学反应，铁锈的主要成分是 Fe2O3·xH2O。（2）铁的防锈：原理是隔绝空气或水，使铁失去生锈的条件。防锈措施：防止铁制品生锈，一是保 持铁制品表面的洁净和干燥，二是在铁制品 表面涂上一层保护膜，防止铁与氧气和水的反应，例如①刷一层油漆；② 涂上一层机油；③电镀一 层不易生锈的金属，如镀锌等；④经加工使金属表面生 成一层致密的氧化膜，如烤蓝；⑤在金属表面覆盖搪瓷、塑料等。4．金属资源的保护[来源:Z#] （1）矿物的储量有限，而且不能再生。（2）废旧金属的回收和利用可以减少对环境的污染，还可以 节约金属资源。（3） 保护金属资 源的有效途径：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理有 效地开采矿物；④寻找金属的替代品。2 典型例题 1.（10 邵阳 5）工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中主要发生了下列反应：① C+O2 ③CaCO3 CO2 ②CO2+C 2CO 2Fe+3CO2
CaO+CO2↑ ④Fe2O3+3CO
其中属于化合反应的是 A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④ 2.【10 桂林 25.】小红同学为研究金属腐蚀的条件，用细尼龙线将三根大小相同的铁钉分别固定在 下图所示的三个液面高度相同的相同装置中，放置一星期后观察现象。下列描述错误的是 ．．
A.装置Ⅰ的铁钉一侧的液面一定会上升 C.比较铁钉一侧的液面,装置Ⅱ比装置 I 的高 3.（10 株洲）8．下列有关金属的说法错误的是 A．金属具有金属光泽，常温下金属都是固体
B.装置Ⅰ、Ⅱ中的铁钉都被腐蚀 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
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B．生铁和钢是含碳量不同的铁合金，其中生铁的含碳量大于钢的含碳量 C．炒完菜后，应及时除掉锅底的水，这样可以防止铁锅生锈 D．金属的回收利用是保护金属资源的有效途径之一 4.（10 南京市）我们生活在“水球”上，地球表面的 70．8％被水覆盖。(1)海水晒盐是借助日光和风力使海水中的 ▲ (写化学式)蒸发，得到含有较多杂质的 ▲ (写化学式)晶体。pH （2）降雨是自然界中水循环的一个环节。▲ 气体 8.0 或这些气体在空气中反应后的生成物溶于雨水，会 ’ 6.0 形成酸雨。A、B、C 三个地区雨水的 pH 如右图所 4.0 不，其中 ▲ 地区的雨水是酸雨。2.0 (3)请按要求写出初中化学教材中水作为反应物的化学 0.0 A 地区 B 地区 C 地区 方程式（两个化合反应中生成物的类别必须不同)‘ ①分解反应▲ ②化合反应▲ ③化合反应▲ （4）下表提供了在一定条件下．水能否与一些金属发生反应的信息· ①请根据金属活动性顺序和表中的已知信息，将表格填写完整。物质 能否发生反应 钠与冷水 剧烈反应 镁与冷水 缓慢反应 镁与水蒸汽 ▲ 铁与冷水 不反应 铁与水蒸气 加热条件下能反应
②已知铁与水蒸气在加热条件下反应生成四氧化三铁和氢气．该反应的化学方程式为 ▲ ③铁虽然常温下与水不反应，但铁制品在潮湿的环境中容易生锈。某同学进行了如右图所示实验。一周以后发现铁钉表面锈蚀。图 a 中 a、b、c 三处锈蚀情况最严重的是 ▲ (填字母)，产生该现象的原因是 b 蒸馏水 ▲ c 答案(1)H2O NaCl (2)SO2 NO2 等 AB (3)①2H2O ==2H2↑+O2↑ ②CO2+H2O=H2CO3 (~)CaO+H2O=Ca(OH)2 (②③答案可互换，且合理答案均给分) (4)①能反应 ②3Fe+4H2O(g)==Fe3O4+4H2 ③b b 处铁钉与水、空气同时充分接触(合理叙 述均可)
本节课总结提高题
题型Ⅰ 金属的冶炼 1． （07 连云港）将铝粉和氧化铜混合加热，反应的化学方程式为 3CuO +2Al == 3Cu+Al2O3。充分反 应后，为了检验氧化铜是否剩余，取少量反应后的固体，加入足量稀硫酸，充分反应，能够说明氧 化铜有剩余的实验现象是（ ） ①加入稀硫酸后，有气泡产生②加入稀硫酸后，溶液显蓝色 ③加入稀硫酸后，没有气泡产生 ④加 入稀硫酸后，容器中有红色不溶物质 ⑤在加稀硫酸后的溶液中，插入铁片，铁片表面有红色不溶物 质析出 A．只有① B．只有② C．③④ D．②⑤ 2． （07 徐州） 我国进行了第 5 次火车提速。为适应提速要求需把短轨连成长轨。工人常用 2Al+Fe2O3 高温 Al2O3+2Fe 这一反应使生成液态铁进行焊接。下列说法不正确的是（ ） A ．Al2O3 为氧化物 B．该反应为置换反应 C．该反应为复分解反应 D．该反应为放出大量热
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题型Ⅱ 合金 3． （07 徐州）国家体育场“鸟巢”的主体为钢结构，钢属于（ ） A．复合材料 B．无机非金属材料 C．合成材料 D．金属材料 4． （07 淮安）下列说法正确的是（ ） A．铁是地壳中含量最多的金属元素 B．不锈钢就是永不生锈的钢 C．生铁可以完全溶解在足量的稀盐酸中 D．油罐车的尾部经常有一条铁链拖到地面上，这是利用了铁的导电性 5． （07 镇江）下列物质不属于有机合成材料的是 （ ） A．合金 B．塑料 C．合成橡胶 D．合成纤维 5． （07 泰州）下列观点中，你不赞同的是（ ） A．钢筋混凝土是复合材料 B．肥皂水可以区别硬水和软水 C．生铁和钢都是铁的合金 D．淀粉没有甜味，因此不属于糖类 6.（07 北京）下列物质中，能除去铁制品表面铁锈的是（ ） A．稀硫酸 B．水 C．氢氧化钠溶液 D．硫酸铜溶液 题型Ⅲ 综合题 7． （07 苏州）甲图是一氧化碳与氧化铁反应装置的示意图，乙图是高炉练铁示意图。请回答下列问 题。（1）写出甲图硬质玻璃管内反应的化学方程式（2）甲图中尾气处理的目的是（3）乙图中高炉练铁时焦炭的作用是① ；② （4）为什么乙图中生铁出口低于炉渣出口？ 答：
8．(07 南通)金属材料是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类物质。(1)钛合金是 21 世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性” 等优良性能。金属的下列用途：①用来做保险丝 ②用来制人造骨 ③用于制造船舶 ④用于制造航天 飞机。其中与钛合金性能符合的是 （填序号） 。(2)铁是一种最主要的金属材料，实验室里用一氧化碳还原氧化铁得到铁，实验过程中，先通入一氧 化碳目的是 。炼铁厂常以焦炭、赤铁矿、空气等为主要原料炼铁，反应过程如下：
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写出② ③两步的化学方程式：
(3)矿物的储量有限，而且不可再生，我们必须保护金属资源并进行金属的回收利用。某兴趣小组同学欲从含有硫酸、硫酸亚铁和硫酸铜的废液中，回收全部金属铜，应先加 入 ，反应的化学方程式为。充分反应后过滤，滤渣中含有 。继续处理可以得到纯净的金属铜和硫酸亚铁固体。(4)在学习了金属资源保护内容以后，兴趣小组同学对金属的锈蚀做了观察，发现残留水的铁锅在与 水面接触的部位最易生锈；家用的铜质水龙头也生了一层绿色的铜锈。回忆已有的知识，铁生锈的 原因是 。那么铜生锈的原因是什么？查阅有关资料：铜锈的主要成 份 是 Cu2(OH)2CO3 。他 们 除 依 照 铁 钉 锈 蚀 条 件 的 探 究 方 法 进 行 实 验 外 ， 还 补 充 做 了 铜 锈 蚀 与 有关系的实验。请写出一种防止铁或铜等金属制品生锈的具体方法 9．(07 厦门)常见金属 D 的制取与转化关系如下(有些反应物和生成物已略去)：
(1)写出下列物质的化学式A是 ；E 是 (2)写出上图中①②两反应的化学方程式① ②
(3)反应③的基本反应类型是：
答案与导解1.D 导解：有氧化铜就可以和硫酸反应生成蓝色的硫酸铜，则和铁发生置换反应，得到红色的铜析 出。2.C 3.D 4.D 5.A 6.A 7.（1）方程式略 （2）防止空气污染 （3）做还原剂 生成还原剂一氧化碳 （4）矿渣密度较小， 漂浮在铁水上面
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8.（1）②③④ （2）赶走管内的空气，防止爆炸 （3）稍过量铁粉 Fe、Cu （4）与空气中的 O2、H2O 同时接触 CO2 保持金属及金属表面的洁净与干燥 9.(1)C H2 (2) 方程式略 (3)置换反应
巩固作业（选用，可不做该项）
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