高一化学(人教版)-第八章第一节自然资源的开发利用（1）-3学习任务单

《自然资源的开发利用-1》学习任务单【学习目标】1.了解金属冶炼的基本原理，构建金属冶炼的思维模型。2.认识合理开发和利用金属资源的重要性和必要性。【课前预习任务】了解常见金属冶炼的方法，如CO高温还原氧化铁。【课上学习任务】1.金属冶炼的原理原理：____________________________________________________________________。2.金属冶炼的常用方法热分解法：加热分解氧化汞的化学方程式为______________________；加热分解氧化银的化学方程式为______________________。电解法：电解法冶炼金属钠的化学方程式为______________________；电解法冶炼金属镁的化学方程式为______________________；电解法冶炼金属铝的化学方程式为______________________，在电解的过程中需要加入_____，加入的目的是____________。热还原法：高炉炼铁的化学方程式为______________________；铝热法炼铁的化学方程式为______________________，铝热法中加入镁条的作用是_____，加入氯酸钾的作用是______。金属的冶炼方法与_____有关。金属资源利用的可持续发展。【课后作业】1.火法炼铜的原理为Cu2S＋O22Cu＋SO2，关于该反应，下列说法正确的是()A．Cu2S只作还原剂B．O2只作氧化剂C．Cu2S中的S元素发生还原反应D．当1molO2参加反应时，共转移4mole－2.金属汞在自然界的主要矿物为辰砂（又名朱砂），其主要成分是HgS。将该矿物在空气中焙烧，把汞蒸气蒸馏出来而得到汞，反应方程式为：HgS+O2 ＝Hg+SO2，下列对于该反应的说法一定正确的是（）A．HgS只是还原剂　　　　　　　　　　B．SO2只是还原产物C．O2是氧化剂　　　　　　　　　　　　D．Hg是氧化产物3.下列说法正确的是（）　A．Mg可以用电解法冶炼得到　　　　　　B．Cu可以用物理法冶炼得到　C．Al可以用直接加热法冶炼得到　　　　　D．Na可以用热还原法冶炼得到4.冶炼金属的4种方法：①热还原法；②活泼金属置换法；③热分解法；④电解法。实际生产：(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。下列实际生产与冶炼方法不相对应的是()A．(I)①B．(II)②C．(III)③D．(IV)④5.孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2，某同学设计从孔雀石中冶炼金属铜的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 如下：①将孔雀石粉碎后加过量的稀硫酸②将反应后的混合物过滤③向滤液中加入一种金属粉末根据上述实验方案，试回答：(1)第①步反应中的现象为_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)第③步中加入的金属粉末是________，理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若向滤液中加入过量生石灰后，过滤，将沉淀加热灼烧后再通入________气体，可制得较纯净的铜。6.地球上的金属矿物资源是有限的，应合理开发利用。(1)下列金属中，通常用电解的方法进行冶炼的是________(填字母)。A．铝B．汞C．铁D．铜(2)铝热反应是金属冶炼中的一种重要方法。①利用下图装置完成铝热反应实验。该铝热反应的化学方程式是________________。实验结束后有熔融物生成，检验该熔融物成分中有铁的实验操作是______________________。②工业上根据铝热反应的原理，用铝和软锰矿(MnO2)冶炼锰，反应的化学方程式是___________________________________。(3)某小组用下图所示装置进行CO还原赤铁矿(主要成分为Fe2O3，杂质不参与反应)的实验，并测定赤铁矿中铁的含量。①A中反应化学方程式是__________________________。A中的实验现象是__________________________。②若A中样品的质量为3.6g，充分反应后，B增重2.64g，则样品中Fe的质量分数是________(结果保留一位小数)。【课后作业参考答案】1.【答案】B【解析】Cu2S中Cu的化合价从＋1价降为0价，体现氧化性，而S的化合价从－2价升高为＋4价，发生氧化反应，体现还原性，Cu2S既作还原剂，又作氧化剂；O2中O的化合价从0价降低为－2价，体现氧化性，O2只作氧化剂。当1molO2参加反应时，转移的电子为6mol。2.【答案】C【解析】根据化合价分析，HgS既是还原剂，又是氧化剂，A错误；SO2是氧化产物，B错误；Hg是还原产物，D错误。C正确。3.【答案】A【解析】Na、Mg、Al等活泼金属单质可通过电解法冶炼，A正确。Cu在自然界中以化合态存在，不能用物理法冶炼，B错误。Al活泼性较强，需要用电解法冶炼，C错误。Na通常采用电解法冶炼，D错误。4.【答案】C【解析】实际生产(I)(II)(III)(IV)中发生的主要反应分别是：(I)Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O　2CuO＋C2Cu＋CO2↑，其炼铜的实质是第二个化学反应，因此(I)①符合；(II)Fe＋CuSO4＝FeSO4＋Cu，铁置换出较不活泼的铜，因此(II)与②符合；(III)Cr2O3＋2Al2Cr＋Al2O3，铝置换出较不活泼的铬，因此(III)与②符合（或①）；先从光卤石中提取MgCl2，再电解MgCl2，MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑，因此(IV)与④符合。5.【答案】(1)固体溶解，有无色气体生成，溶液变成蓝色(2)Fe　铁的活泼性比铜强，可从溶液中置换出铜(3)氢气【解析】孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜，当加入过量稀硫酸时发生反应，固体逐渐溶解，产生二氧化碳气体、水和硫酸铜；为冶炼金属铜，可加入过量的铁粉，把铜从硫酸铜溶液中置换出来；若向滤液中加入过量生石灰后生成氢氧化铜，过滤，将沉淀氢氧化铜加热后生成氧化铜，通入氢气生成铜和水。【答案】(1)A(2)①Fe2O3＋2AlAl2O3＋2Fe用吸铁石接触熔融物②4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3(3)①Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2固体由红棕色变为黑色②62.2%【解析】(1)铝的化学性质活泼，工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼；汞一般采用热分解法；铁和铜往往采用热还原法冶炼。(2)铝热反应是工业上采用的一种热还原法冶炼金属的手段，铝在高温条件下与某些金属氧化物发生置换反应。可依据铁可以被磁铁吸引的性质检验铁的熔融物中的铁。(3)B增重2.64g，即二氧化碳质量为2.64g，0.06mol。根据关系式：Fe2O3～3CO20.02mol0.06mol160g/mol×0.02mol＝3.2g其中含铁2.24g2.24g/3.6g×100%＝62.2%