内容正文:
第三课时 金属的冶炼
若现有含氧化铁80%的铁矿石5吨(除氧化铁外的其他杂质中无铁元素),问最多可冶炼出铁多少吨?
含氧化铁80%的铁矿石 铁
金属的冶炼
把金属从化合态变成游离态
金属以化合态的形式存在
金属以游离态的形式/存在
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金属冶炼(化学方程式),与相关计算
一、金属的冶炼
阅读书本,说说怎么冶炼金属 ?
金属
金属氧化物
在金属氧化物中加入还原剂夺取金属氧化物中的氧,从而使其还原为金属单质
Cu
CuO
CuO
+ 还原剂
Cu
C、
CO、
H2
具有从含氧化合物里夺取氧的能力。
还原性(化学性质):
具有还原性的物质
金属冶炼实质上就是将金属氧化物通过化学反应转化为金属单质的过程
冶炼方法一:C与金属氧化物在高温下进行反应
一、金属的冶炼——还原剂C
①取活性炭粉和氧化铜少量均匀混合在一起,装入试管中。
②加热一段时间后,发现试管壁出现:______
③澄清石灰水变:_______,说明了_____________________。
化学方程式:
C
+
CuO
Cu
+
CO2
2
2
高温
从该反应中可以看出 C 可以夺取氧化铜中的氧元素,从而得到单质铜
(置换反应)
红色物质
变浑浊
产生的气体是二氧化碳
变式1、(2022·浙江杭州·一模)小乐利用如图所示装置和药品进行实验。实验时,先加热炭粉,一段时间后,将酒精喷灯移至CuO处加热,最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是( )
A.装置中气球的作用:收集尾气、防止污染空气B.反应过程中,CuO变为CuC.反应过程中,体现出炭粉具有还原性D.装置中发生的反应:
D
一氧化碳还原氧化铜
一、金属的冶炼——还原剂CO
冶炼方法二:炽热的碳在高温下会与二氧化碳反应,生成一氧化碳,一氧化碳也能夺取金属氧化物中的氧元素,从而得到单质金属。
注意:一氧化碳有毒,不能直接排到空气中。
①在导管尾端放酒精灯燃烧掉,
②在导管尾端加气囊收集
2CO
+
O2
2CO2
点燃
CO
+
CuO
Cu
+
CO2
典例1:(2022·浙江高照实验学校九年级阶段练习)如图所示装置是一种改进的用一氧化碳还原氧化铜的实验装置。
(1)根据B装置中出现的现象,可以判断反应是否开始,则装置B中发生反应的化学方程式为______。(2)加热过程中装置A中出现的现象是______。
黑色粉末变为红色
巩固2、(2022·浙江杭州·九年级期末)现有一份质量为m1的氧化铜样品,小金想要测定该样品中氧化铜的质量分数,进行了如图所示实验(样品中的杂质不参加反应)。
(1)写出反应后装置A中的现象___________;(2)停止加热后,继续通CO的目的是___________。(3)完全反应后,甲同学称得装置B增重m2,则样品中氧化铜的质量分数为______(用实验所得数据表示);(4)小胡觉得该装置存在不足,需改进之处是________。
黑色粉末变为红色
防止Cu被空气氧化,
防止氢氧化钠溶液倒吸
在B装置后加尾气处理装置
一、金属的冶炼——还原剂H2
H2
CuO
1.观察氧化铜的颜色: 。
2.在一支试管中加入少量氧化铜, 通入氢气,过一会儿,再给氧化铜加热,注意观察试管中的氧化铜有什么变化。
3.反应完成后停止加热,继续通入氢气,直到试管冷却。
解读实验过程
圈划出较为重要的实验操作信息!
一、金属的冶炼——还原剂H2
H2
CuO
2.在一支试管中加入少量氧化铜, 通入氢气,过一会儿, 再给氧化铜加热,注意观察试管中的氧化铜有什么变化。
3.反应完成后停止加热,继续通入氢气,直到试管冷却。
试管口需略向下倾斜
盛放氧化铜的试管口为什么需略向下倾斜?
化学方程式:
H2
+
CuO
Cu
+
H2O
防止反应生成的水倒流入试管底而使试管破裂。
一、金属的冶炼——还原剂H2
H2
CuO
2.在一支试管中加入少量氧化铜, 通入氢气,过一会儿, 再给氧化铜加热,注意观察试管中的氧化铜有什么变化。
3.反应完成后停止加热,继续通入氢气,直到试管冷却。
试管口需略向下倾斜
为什么要先通一会儿氢气,再加热给氧化铜?
防止氢气与空气混合加热时试管爆裂
一、金属的冶炼——还原剂H2
H2
CuO
2.在一支试管中加入少量氧化铜, 通入氢气,过一会儿, 再给氧化铜加热,注意观察试管中的氧化铜有什么变化。
3.反应完成后停止加热,继续通入氢气,直到试管冷却。
试管口需略向下倾斜
实验停止后,为什么还要继续通入氢气,直到试管冷却为止?
防止灼zhuó热的铜被空气中氧气氧化成氧化铜
1.(2022·浙江杭州·九