苏教版高中化学必修一 3.2.1从自然界中获取铁和铜 同步练习3

第二单元铁、铜的获取及应用
第1课时从自然界获取铁和铜
基础巩固
1.从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。

下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限，之所以有先后，主要取决于()
A.金属的导电性强弱
B.金属在地壳中的含量多少
C.金属的化合价高低
D.金属的活动性强弱
解析人类对材料的使用经历了一个由易到难，由简单到复杂的过程，所以金属活动性较差、容易冶炼的金属最先被人发现和利用。

答案 D
2.下列关于金属的一些说法不正确的是()
A.合金的性质与其组成金属的性质不完全相同
B.工业上金属Mg、Al都是用电解熔融氯化物制得的
C.金属冶炼的本质是金属阳离子得到电子变成金属原子
D.越活泼的金属越难冶炼
解析合金的性质与其成分金属的性质不完全相同，如硬度、强度更大，熔点更低等，A项正确；因为AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，冶炼铝应用电解Al2O3(熔融)的方法，B项错误；金属冶炼的实质就是把金属阳离子还原为金属原子，越活泼的金属，其阳离子的氧化性越弱，越难被还原，C、D项正确。

答案 B
3.铜在潮湿的空气里长期放置表面会生成一层绿色的铜锈，除去铜锈最好的试剂或方法是()
A.浓硝酸
B.稀盐酸
C.氢氧化钠溶液
D.加热
解析 铜表面的铜锈是碱式碳酸铜，既要除去铜锈又不能使铜损失。

浓硝酸既能与碱式碳酸铜反应又能与铜反应，而稀盐酸只与碱式碳酸铜反应，与铜不反应，氢氧化钠溶液与两者都不反应，加热不能除去铜锈。

答案 B
4.炼铁的原料是( )
①焦炭；②生石灰；③石灰石；④空气；⑤铁矿石；⑥一氧化碳。

A.②④⑥
B.①②④⑤
C.①③④⑥
D.①③④⑤
答案 D
5.生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一些残渣剩余，残渣的成分主要是
( )
A.铁
B.氯化铁
C.氯化亚铁
D.炭和一些杂质 解析 生铁是铁炭合金，C 不与盐酸反应，故剩下的固体是炭。

答案 D
6.用H 2、C 、CO 分别与等质量的氧化铁在高温下反应，使氧化铁中的铁全部还原出来，消耗氢气、碳、一氧化碳的质量比为( )
①1∶1∶1 ②1∶3∶14 ③1∶6∶14 ④2∶1∶2
A.①③
B.①④
C.②③
D.②④
解析 用H 2、C 、CO 还原等质量Fe 2O 3且产物为H 2O 、CO 、CO 2时，耗三者物质的量比为1∶1∶1，质量比为1∶6∶14；当产物为H 2O 、CO 2时，三者物质的量之比为2∶1∶2，质量比为1∶3∶14。

答案 C
7.用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO 制单质铜，有人设计了以下两种方案：
①Fe ――→H 2SO 4H 2――→CuO Cu
②CuO ――→H 2SO 4CuSO 4――→Fe Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量为( )
A.一样多
B.①多
C.②多
D.无法判断
解析 方案①中，用H 2还原CuO 时，加热前要先通H 2，以排除装置中的空气，以防加热时爆炸，实验结束后需继续通一会儿H 2，直到冷却为止，防止Cu 重新被进入的空气中的O 2氧化，因此，要制得1 mol Cu 需要多于1 mol 的H 2，即需要多于1 mol 的Fe ，故等量的Fe 方案①制得Cu 的量少。

答案 C
8.将3.6 g 炭粉跟含Fe 3O 480%的磁铁矿粉29 g 混合后，隔绝空气加强热反应后收集到的气体恢复到标准状况时，其体积为6.72 L ，则气体是( )
A.全部是CO 2
B.CO 和CO 2各占一半
C.全部是CO
D.CO 、CO 2的混合物，其中CO 体积占23
解析 n (C)＝ 3.6 g 12 g·mol －1＝0.3 mol ，n (O)＝4n (Fe 3O 4)＝4×29 g ×80%232 g·mol －1
＝0.4 mol ，由于12<n （C ）n （O ）＝34
<1，故生成的气体为CO 和CO 2的混合物。

由原子守恒可知，n (CO)＋n (CO 2)＝n (C)＝0.3 mol ，n (CO)＋2n (CO 2)＝n (O)＝0.4 mol ，将两式联立，解得n (CO 2)＝0.1 mol ，n (CO)＝0.2 mol 。

故选项D 正确。

答案 D
9.在化学反应中，铜元素可表现 0、＋1、＋2价。

(1)在西汉古籍中曾有记载：曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO 4)与铁反应就生成铜]。

试写出该反应的化学方程式： 。

(2)铜器表面有时生成铜绿[Cu 2(OH)2CO 3]，这层铜绿可用化学方法除去。

试写出除去铜绿而不损坏器物的反应的化学方程式： 。

答案 (1)Fe ＋CuSO 4===Cu ＋FeSO 4
(2)Cu 2(OH)2CO 3＋4HCl===2CuCl 2＋3H 2O ＋CO 2↑
10.工业炼铁的基本生产流程如图所示，请回答下列问题。

(1)写出设备A 的名称： 。

(2)写出以赤铁矿为原料在高温下制取铁的化学反应方程式： ， 其中 (填元素符号)元素被还原。

(3)石灰石的主要作用是造渣，造渣过程中涉及的主要反应有CaCO 3=====高温CaO ＋
CO 2↑、 (写化学方程式)。

答案 (1)炼铁高炉 (2)Fe 2O 3＋3CO=====高温2Fe ＋3CO 2 Fe (3)CaO ＋SiO 2=====
高温CaSiO 3
能力提升
11.Fe 片投入下列溶液后，金属片质量减小，但无气体放出的是( )
A.冷浓HNO 3
B.Cu(NO 3)2溶液
C.稀H 2SO 4
D.Fe(NO 3)3溶液
解析 Fe 遇冷浓HNO 3钝化，铁片增重；Fe 与Cu(NO 3)2溶液反应：Fe ＋Cu(NO 3)2===Fe(NO 3)2＋Cu ，金属片质量增重；Fe 与H 2SO 4反应：Fe ＋H 2SO 4===FeSO 4＋H 2↑，金属片质量减小，但有气体产生；Fe 与Fe(NO 3)3溶液反应：Fe ＋2Fe(NO 3)3===3Fe(NO 3)2，金属片质量减小且无气体产生。

答案 D
12.金属铜的提炼多由黄铜矿开始。

在黄铜矿的焙烧过程中，所发生的一主要反应的化学方程式为2CuFeS 2＋O 2===Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2，下列有关该反应的说法不正确的是( )
A.O 2只作氧化剂
B.CuFeS 2既是氧化剂又是还原剂
C.SO 2既是氧化产物又是还原产物
D.若有1 mol O 2参加反应，则反应中有4 mol 电子转移
解析 CuFeS 2中的硫元素为－2价，铜元素和铁元素皆为＋2价。

反应中铜元素和氧元素的化合价降低，硫元素的化合价升高，若有1 mol O 2参加反应，则反应中有6 mol 电子转移。

答案 D
13.在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：
请填写以下空白：
(1)孔雀石的主要成分是CuCO 3·Cu(OH)2(碱式碳酸铜)，受热易分解，上图中的F 是 ；
(2)写出明矾溶液与过量NaOH 溶液反应的离子方程式： ；
(3)图中所得G 和D 都为固体，混合后在高温下可发生反应，写出该反应的化学方程式：
；
(4)每生成1 mol D 同时生成 mol E 。

解析 明矾与过量NaOH 溶液反应的实质是Al 3＋与OH －的反应，离子方程式为：
Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O 。

CuCO 3·Cu(OH)2
=====△2CuO ＋CO 2↑＋H 2O ，其中G 为固体，即G 为CuO ，F 为CO 2，在前一个反应的产物中，只有NaAlO 2溶液能与CO 2反应，故A 应为NaAlO 2，NaAlO 2＋CO 2＋2H 2O===Al(OH)3↓＋NaHCO 3，产物中的沉淀是Al(OH)3，Al(OH)3受热分解得Al 2O 3和H 2O ，即为B 为Al 2O 3，
2Al 2O 3(熔融)=====通电冰晶石4Al ＋3O 2↑，又知D 为固体，故D 为Al ，E 为O 2，每生成
1 mol Al 同时生成34 mol O 2。

在高温下，G 和D 反应的化学方程式为：3CuO ＋
2Al=====高温3Cu ＋Al 2O 3。

答案 (1)CO 2 (2)Al 3＋＋4OH －===AlO －2＋2H 2O
(3)3CuO ＋2Al=====高温3Cu ＋Al 2O 3 (4)34。