实验8 金属的冶炼（考点精讲）-备战2021年中考化学实验专项突破

实验8 金属的冶炼 1.金属冶炼的方法 （1）以C、CO、H2作还原剂冶炼金属（如C+2CuO2Cu+CO2↑、CO+CuOCu+CO2 、H2+CuO Cu+H2O或Fe2O3+3CO2Fe+3CO2）。 （2）在溶液里通过置换反应获得金属（如我国古代的“湿法冶铜”，即Fe+CuSO4Cu+FeSO4）。 一、铜的冶炼：木炭还原氧化铜 2. 实验原理 C+2CuO2Cu+CO2↑ （用化学方程式表示）。该反应体现了木炭的 还原 性。 3. 实验装置 【注意】酒精灯上加金属网罩的作用是集中火焰，提高温度；还可将酒精灯改为酒精喷灯进行实验。 4. 实验现象：高温加热后的试管里有___色物质生成，澄清石灰水变______。 5.金属网罩的作用是 聚集火焰，提高温度 ；为了使实验效果更明显，最好使用 酒精喷灯 。实验结束后，应先从石灰水中撤出导气管，再熄灭酒精灯的原因是 防止石灰水倒吸到试管中使试管炸裂 。 二、铁的冶炼：一氧化碳还原氧化铁 6. 实验原理 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （用化学方程式表示）。该反应体现了CO的 还原 性。 7. 实验装置 8.实验现象 A处玻璃管中 红棕 色粉末变为 黑 色； B处试管中的澄清石灰水 变浑浊 ； C处玻璃导管尖嘴处产生 蓝 色火焰。 解读：B处澄清石灰水的作用是 检验生成的二氧化碳 ； 反应的化学方程式为 Ca（OH）2+CO2 CaCO3↓+H2O ； C处酒精灯的作用是 点燃CO，防止其污染空气 。 9. 操作要点 （1）实验开始时，先通一段时间CO，再点燃酒精喷灯，加热装有氧化铁的硬质玻璃管。 目的是排尽硬质玻璃管内的空气，防止加热时发生爆炸。 （2）实验结束后，先熄灭酒精喷灯，继续通入一氧化碳至硬质玻璃管冷却。 目的是防止生成的铁在高温下再次被空气中的氧气氧化，同时防止试管中石灰水倒吸入灼热的玻璃管，使玻璃管炸裂。 【速记口诀】一氧化碳“早出晚归”，酒精喷灯“迟到早退”。 10.工业炼铁 （1）原料： 铁矿石、焦炭和石灰石 （2）装置： 炼铁高炉 （3）反应原理：装置内发生反应的化学方程式依次为： ① C+O2CO2　； ② CO2+C2CO　； ③ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2　。 （4）根据（3）中的①②可知，焦炭的作用是 提供能量和CO 。 11．实验装置的改进与评价 （1）发生装置的改进与评价 用“W”形玻璃管进行微型实验，上述装置与传统装置相比，优点是 节约药品（合理即可） 。 （2）尾气处理装置的改进与评价 ①CO具有 可燃 性——用燃烧法将CO转化为无毒的CO2（如图1、图2）。 ②CO 难 溶于水——用排水法（如图3）或气球收集（如图4）。 图3 　 　　图4 （3）如图1所示装置与原实验装置相比，优点是 将尾气中CO燃烧产生的热量用于实验中的加热，既节约了能源，又避免了污染空气 。 【例1】某化学小组在学习甲烷的性质时，发现甲烷与氢气、一氧化碳在性质上有很多相似之处。已知氢气和一氧化碳都具有还原性，那么甲烷有没有还原性呢？他们查阅相关资料后进行以下实验探究： （查阅资料）无水硫酸铜是白色固体，遇水变蓝。 （实验过程）小组同学组装了上面的装置，并进行实验： 实验操作 实验现象 实验结论 ①检查装置气密性后，先通入一会儿CH4气体，再点燃酒精灯，一段时间后 观察到B中_________，C中澄清石灰水变浑浊 （1）说明有水和二氧化碳生成 ②继续加热一段时间后 观察到A中硬质玻璃管中的固体粉末由________色变成_________色 （Ⅱ）说明硬质玻璃管中有_____生成 ③取少量反应后的粉末于试管中，加入适量_____________。 观察到有气泡产生，固体全部溶解，溶液由无色变成浅绿色 （交流讨论） 实验开始时先通一段时间甲烷的目的是_____________；D中气囊的作用是_____________。 （实验总结） 甲烷有还原性。请将甲烷还原氧化铁的化学方程式补充完整：4Fe2O3+3CH48Fe+_____+6H2O。 （反思） ①有组员提出装置B和装置C可以调换，但其他组员不同意。理由是_____________。 ②若温度达不到实验要求，则硬质玻璃管中生成的气体中可能混有的副产物是____________（写一种）。 【答案】白色固体变蓝色 红 黑 铁 稀盐酸（合理即可） 防止爆炸和避免空气成分对实验的干扰 收集尾气，防止空气污染 3CO2 气体经过C装置，会带出水蒸气，影响水的