2.金属冶炼的常见方法

(1)  热分解法:

请写出中学化学中常见的用此法制取某些金属的化学方程式

(2)  热还原法:

对于多数金属的冶炼,常用的还原剂如焦碳、一氧化碳、氢气和活泼金属加热反应的方法。如:

Fe2O3  +  C  = 

CuO  + CO  =

WO3 + H2  =

MnO2  +  Al  =

(3) 电解法:

在金属活动顺序表中,          等金属的还原性很强,这些金属都很容易失电子,因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,只能用电解其     和       的方法来冶炼.如(请用相关的化学方程式举例:说明)

[例题解析]

[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:                       。

[考题再现]

6.其它置换反应:      

  Na+TiCl4 =4NaCl+Ti   2H2+SiCl4====Si+4HCl   Na+KCl  = NaCl+K

Cl2+2HI  = 2HCl+I2   F2+2HCl= 2HF+Cl2     H2S+Cl2 = S+2HCl

4NH3+3O2  = 2N2+6H2O     3 H2+Fe2O3 = 2Fe+3H2O

例1. 如图:

已知:化合物E与水反应生成白色浆状物;化合物F是不能成盐的氧化物;单质D能与某些稀有气体反应。

据此,请填空:

(1)化合物F是______;化合物I是______。

(2)反应②、反应④的化学方程式是______;______。

[

分析]由题目给定条件知:D为最活泼的非金属单质→F2;F为不成盐氧化物,且由单质B与化合物C发生置换反应得到→F为CO,B为碳,化合物C为氧化物,再结合G与H燃烧生成C,判断H为O2,C为H2O,G为H2,I为HF;化合物E由碳与化合物A反应得到(可能是碳化物),再考虑E与水反应生成白色浆状物,E是CaC2,A是CaO。

答案:(1)CO;HF     (2)略

例2.下图表示物质之间的相互转化关系:

(1)若单质甲为金属,单质乙为非金属,指出它们的物质名称,并写出有关反应的化学方程式。

(2)若单质甲为非金属,单质乙为金属,指出它们的物质名称,并写出有关反应的化学方程式。

[分析]①X+甲→Y+丙,是置换反应。

②X与Z都是含Z、丙两种元素的化合物,则:X+丙→Z,为相同元素的不同价态的转化,若甲为非金属,乙为金属,能形成X与甲置换关系的只有:

答案:(1)X:二氧化碳;Z:一氧化碳;Y:氧化镁

甲:镁;乙:氧气;丙:碳(化学方程式从略)。

(2)X:溴化亚铁;Y:氯化铁;Z:溴化铁;

甲:氯气;乙:铁;丙:溴。(化学方程式从略)

练习1.X、Y、Z是主族元素的单质,U、V为化合物。它们有如下反应(式中的反应系数和条件均已略去):

①X+U→V+Y       ②X+Z→V      ③Y+Z→U

(1)若X、Y的组成元素不是同一族,请写出符合①式的3个不同的化学方程式,并要求3个式子中的3种X和3种Y,分别由不同族的元素组成。

_____________________________________________。

(2)今有某化合物W,它跟化合物U或CO2反应,都能生成单质Y。符合题设的3个反应式关系的单质X是______,单质Y是______,单质Z是______,化合物W为______。

答案:(1)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑   2Mg+CO2=2MgO+C   2F2+2H2O=4HF+O2↑

(2)F2   O2  H2  Na2O2

甲

X

丙

Y

丙

乙

Z

练习2.如图所示,甲、乙、丙是三种常见单质,X、Y、Z是常见化合物,它们之间有如下转化关系:

(1)若甲是短周期金属单质,乙、丙是短周期非金

属单质,X、Y、Z中只有一种是离子晶体,试推断:

①X的电子式是_______________,若丙为灰黑色

固体,则其晶体类型为_________________

(分子晶体,原子晶体,混合型晶体)。

②工业上有些气体中也含有一定量的Z成分,试列举一种气体_____________。

③X与甲反应的化学方程式__________________________________________。

(2)若甲是具有氧化性的黄绿色气体单质,丙通常是深红棕色液体,Y和Z具有相同的阳离子,X与Z含有相同的阴离子,试写出X与足量的甲在溶液中完全反应的离子方程式:________                 _____________

答案:(1)①CO2(电子式略)  混合型晶体

②水煤气   ③2Mg+CO2=2MgO+C

(2)3Cl2+2Fe2++4Br-=2 Fe3++2Br2+6Cl-

 0  252138  252146  252152  252156  252162  252164  252168  252174  252176  252182  252188  252192  252194  252198  252204  252206  252212  252216  252218  252222  252224  252228  252230  252232  252233  252234  252236  252237  252238  252240  252242  252246  252248  252252  252254  252258  252264  252266  252272  252276  252278  252282  252288  252294  252296  252302  252306  252308  252314  252318  252324  252332  447090 

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