1、金屬的冶煉與回收金屬的冶煉與回收專題復習專題復習金屬的金屬的三生三世三生三世前世前世今生今生來世來世冶煉冶煉回收回收（化合態）（化合態）（游離態）（游離態）（游離態（游離態/ /化合態）化合態）1. 1. 電解法電解法3. 3. 熱分解熱分解KK CaCaNaNaMgMgAlAlZnZnFeFe SnSnPbPb(H)(H)CuCuHgHgAgAgPtPtAuAu2. 2. 還原法還原法高爐煉鐵火法冶金濕法冶金濕法煉銅一一.金屬的冶煉金屬的冶煉【查閱資料】 一定溫度下，CO可將Fe2O3還原為單質鐵，若溫度控制不當，還可生成少量的Fe3O4思考練習思考練習1 1. .鐵和銅是生產、生活中廣泛使

2、用的金屬。鐵和銅是生產、生活中廣泛使用的金屬。小小余余在在學習了學習了“高爐煉鐵高爐煉鐵”和和“濕法煉銅濕法煉銅”后產生了濃厚后產生了濃厚的興趣，欲在實驗室對其反應原理進行驗證的興趣，欲在實驗室對其反應原理進行驗證: :實驗一：模擬高爐煉鐵實驗一：模擬高爐煉鐵“探究鋼鐵是怎樣煉成的探究鋼鐵是怎樣煉成的”圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3（2）寫出圖1中A處處發生的化學反應方程式： ； 3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫高溫（3）圖1裝置有不足的地方，請指出沒有尾氣處理裝置，有毒的沒有尾氣處理裝置，有毒的CO氣體泄露會污染環境氣體泄露會污染環境圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3實驗一：模擬高

3、爐煉鐵實驗一：模擬高爐煉鐵（1）在點燃酒精噴燈之前先通入一段時間CO，目的是什么？排盡裝置中的空氣，防止排盡裝置中的空氣，防止CO與空氣混合受熱，發生爆炸與空氣混合受熱，發生爆炸（4）實驗過程中通入CO質量與紅色粉末質量的關系如圖圖2所示 根據圖示，下列說法不正確的是 a點表示開始通入CO，反應開始發生b點表示通入一段時間CO后加熱，反應開始發生d點表示反應結束后仍需繼續通入CO可根據通入CO的質量計算出紅色粉末的質量 圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3實驗一：模擬高爐煉鐵實驗一：模擬高爐煉鐵（5）小余欲測定該紅色赤鐵礦中氧化鐵的含量，于是將A中反應后的固體放入圖3裝置中的錐形瓶內。若固體含有

4、一定量的Fe3O4，則會導致測得赤鐵礦中氧化鐵的質量分數比實際含量 （填“偏高”,“偏低”或“不變”）偏低偏低圖圖1 1 圖圖2 2 圖圖3 3實驗一：模擬高爐煉鐵實驗一：模擬高爐煉鐵孔雀石是冶煉銅常用的礦石原料，主要成分是堿式碳酸孔雀石是冶煉銅常用的礦石原料，主要成分是堿式碳酸銅銅(Cu2(OH)2CO3),堿式碳酸銅是一種綠色不溶于水的固堿式碳酸銅是一種綠色不溶于水的固體，加熱易分解，能與酸反應。體，加熱易分解，能與酸反應。 Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+CO2+3H2O【實驗驗證】實驗二：模擬濕法煉銅實驗二：模擬濕法煉

5、銅探究探究“曾青得鐵則化為銅曾青得鐵則化為銅 ”【查閱資料】請以請以Cu2(OH)2CO3、鐵粉、稀硫酸為原料，設計至少鐵粉、稀硫酸為原料，設計至少兩種方案來制取金屬銅（用流程圖表示）兩種方案來制取金屬銅（用流程圖表示）CuSO4稀硫酸稀硫酸Cu2(OH)2CO3FeCu【設計方案設計方案】方案一方案一方案二方案二稀硫酸稀硫酸Cu2(OH)2CO3CuOFeCuH2稀硫酸稀硫酸Cu2(OH)2CO3CuOCuSO4FeCu【方案評價方案評價】節約能源節約能源 節約資源節約資源操作簡單操作簡單裝置簡單裝置簡單安全安全你認為哪種方案最佳？你認為哪種方案最佳？方案方案3方案三方案三小結小結小結小結

6、1 1實驗方案的評價方法實驗方案的評價方法1 1、科學性、科學性（反應原理要符合客觀事實）（反應原理要符合客觀事實）2 2、節約成本、節約成本（節約能源（節約能源& &資源）資源）3 3、簡單易行、簡單易行（裝置（裝置& &操作簡單）操作簡單）4 4、環保、環保（不產生有毒有害物質）（不產生有毒有害物質）5 5、安全、安全（防倒吸（防倒吸& &防爆炸）防爆炸）二二.金屬的回收金屬的回收思考練習思考練習2. 2. 素有“銅都”之稱的安徽銅陵有許多黃銅礦(主要成分為CuFeS2)。黃銅礦經初步處理后，所得溶液甲中的溶質為Fe2(SO4)3、CuSO4

7、及H2SO4某同學通過廢鐵屑與溶液甲反應，制取綠礬(硫酸亞鐵晶體)并回收銅。主要步驟如圖所示：步驟II:加入溶液甲步驟I:加入過量的廢鐵屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O銅步驟III ( (已知：Fe2(SO4)3 + Fe 3 FeSO4）足量試劑丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO41. 步驟步驟I中中發生了發生了個化學反應個化學反應，其中其中生成銅的化學方程式生成銅的化學方程式： Fe+CuSO4Cu+FeSO432.如何證明鐵屑是過量的？如何證明鐵屑是過量的？取少量不溶物于試管中，加入稀硫酸，若有氣泡產生則過量取少量不溶物于試管中，

8、加入稀硫酸，若有氣泡產生則過量步驟II:加入溶液甲步驟I:加入過量的廢鐵屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O銅步驟III足量試劑丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO43.3.試劑丙是試劑丙是 ，加入足量丙的目的是加入足量丙的目的是 。稀硫酸稀硫酸將不溶物中的鐵完全反應，全部轉化為硫酸亞鐵將不溶物中的鐵完全反應，全部轉化為硫酸亞鐵步驟II:加入溶液甲步驟I:加入過量的廢鐵屑溶液乙不溶物操作a操作a溶液乙FeSO47H2O銅步驟III適量試劑丙Fe2(SO4)3CuSO4H2SO4FeSO4Fe 和和 CuFeSO44. 步驟步驟III中，得到硫

9、酸亞鐵晶體的操作方法是什么？中，得到硫酸亞鐵晶體的操作方法是什么？降溫結晶降溫結晶/ /冷卻熱飽和溶液冷卻熱飽和溶液/ /蒸發濃縮、降溫結晶、過濾蒸發濃縮、降溫結晶、過濾5.該小組同學通過回收銅的質量計算原黃銅礦中銅元素的質該小組同學通過回收銅的質量計算原黃銅礦中銅元素的質量分數偏大，可能的原因是（排除計算和稱量的誤差）量分數偏大，可能的原因是（排除計算和稱量的誤差）過濾后得到的銅沒有過濾后得到的銅沒有洗滌洗滌，表面沾有可溶性雜質；，表面沾有可溶性雜質；沒有沒有烘干烘干，表面殘留水，表面殘留水1. 1.金屬回收的解題思路金屬回收的解題思路第一步第一步：用用把某些鹽中的待回收金屬把某些鹽中的待回

10、收金屬完全置換出來。完全置換出來。第二步第二步：用用將過量的活潑金屬將過量的活潑金屬反應完，得到純凈的待回收金屬。反應完，得到純凈的待回收金屬。第三步第三步：所得溶液用所得溶液用 或或 的方法得到的方法得到 晶體。晶體。小結小結 2 2過量的活潑金屬過量的活潑金屬過量過量/足量的稀鹽酸足量的稀鹽酸/硫酸硫酸蒸發結晶蒸發結晶降溫結晶降溫結晶2. 2.如何判斷試劑如何判斷試劑B足量、過量和適量？足量、過量和適量？B 足量足量（）：在反應后的成分中檢驗B 過量過量（）：在反應后的成分中檢驗B 適量適量（=）：在反應后的成分中分別檢驗小結小結 2 2A + B C沒有沒有A有有B沒有沒有A和和B1.1

11、.金屬的冶煉金屬的冶煉2.2.金屬的回收金屬的回收總結總結作業作業請認真完成小試牛刀的練習請認真完成小試牛刀的練習思考題思考題如圖為鐵制品循環利用的示意圖，根據圖示回答：（1）從“”“”“”中，選出一定發生化學變化的是。（2）不能用鐵制容器盛放硫酸銅溶液的原因是_ （用化學方程式表示）。（3）廢舊金屬“循環利用”的意義是（寫一點即可）： CuSOCuSO4 4+Fe+FeFeSOFeSO4 4+Cu+Cu節約金屬資源節約金屬資源節約節約能能源源可減少對環境的污染可減少對環境的污染反饋練習反饋練習實驗步驟現象分析和結論組裝裝置，連接導管a.b,微熱試管燒杯中的導管口 說明整套裝置不漏氣。加入藥品

12、和試劑，點燃酒精燈。A中固體出現黑色，B中白色固體變藍，C中石灰水變渾濁。C中反應的化學方程式為 。堿式碳酸銅受熱分解的產物有CuO、CO2、 1學習小組對堿式碳酸銅化學式為Cu2(OH)2CO3的性質進行 探究，并進行相關實驗。分析組成：堿式碳酸銅中化合價為-1價的原子團是 。探究分解產物，裝置如下圖所示（省略夾持儀器）：用氫氣還原裝置A中反應后的固體并檢驗產物，裝置如下圖所示（F中的無水硫酸銅用于吸收空氣中的水蒸氣）。D中觀察到固體變紅。實驗開始時，若先點燃酒精燈后通氫氣，可能導致的后果是 。E中觀察到白色固體變藍，發生反應的化學方程式為 ，該現象能否證明氫氣和氧化銅反應生成了水，理由是

13、。 反應前質量反應后質量裝置Dab裝置Ecd學習小組還利用圖二裝置定量測定水的組成（玻璃管中為純凈氧化銅），并測定了下表的四個數據（單位：g）。利用表格中數據，列式表示水中氫、氧原子的物質的量之比 （不要求化簡）。2.某化學興趣小組根據圖1裝置進行模擬煉鐵的實驗，高溫條件下反應一段時間后，對氣體成分和剩余固體成分進行探究寫出圖1裝置中涉及的化學方程式 【觀察與問題】該過程中無色氣體a是什么？【假設與預測】猜想1：無色氣體a 是CO2猜想2：無色氣體a是 【實驗與事實】（1）在點燃圖1裝置的酒精噴燈前，需先通一氧化碳一段時間，目 的 是 （2）在保證實驗安全的前提下，小雅設計圖2裝置驗證猜想（裝置B的作用是除去CO2氣體，裝置C的作用是除去氣體中水分），實驗中觀察到 ，由此小雅得出結論；猜想2成立【交流與討論】反應一段時間后，圖1裝置的剩余固體中可能出現的單質是 若將16g Fe2O3高溫反應一段時間后稱得剩余固體的質量為12.8 g，通過計算可確定，此時無氣色氣體a中一定含有 g的 氣體3、氯化鐵能腐蝕銅，工業上常用此原理生產印刷線路、氯化鐵能腐蝕銅，工業上常用此原理生產印刷線路板。以下是印刷線路板的生產及廢液的處理過程：板。以下是印刷線路板的生產及廢液的處理