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首页 初中化学知识 金属的冶炼（铁的冶炼） 物质的相互转化和制备 试题正文
  • 填空题
    怎样将氧化铜变成单质铜，写出有关的化学反应方程式______，______．
    本题信息：化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “怎样将氧化铜变成单质铜，写出有关的化学反应方程式______，______．” 主要考查您对

金属的冶炼（铁的冶炼）

物质的相互转化和制备

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  • 金属的冶炼（铁的冶炼）
  • 物质的相互转化和制备
金属冶炼：
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程

矿石
①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(Fe2O3·xH2O)、水铝石(Al2O3·H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(Fe3O4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。


铁的冶炼
①原理：把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要的反应原理是：
在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，其反应的化学方程式是： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

②炼铁的原料及作用：
铁矿石：提供原料
焦炭：提供能量，产生还原剂
石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

 ③设备：高炉

④高炉内有关反应：
a.产生CO提供能量：C+O2CO2；CO2+C2CO
b.在高温下用CO将Fe从Fe2O3中还原出来：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
c.用石灰石将矿石中的SiO2转变为炉渣除去。
CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3

⑤产品：生铁

炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因：
炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。
金属的冶炼方法：
①热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼，加热使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O2↑

②热还原法(适用于金属活动性顺序表中，Zn- Cu金属的冶炼)
a.用H2作还原剂(优点:制得金属纯度高，污染小) 如:Fe3O4+4H23Fe+4H2O

b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质，污染大气，适合工业化大规模生产) 如:
炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
炼锌的反应万程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑

c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4

物质的相互转化和制备:
      主要是指以氧气、氢气、碳、硫、磷等为代表的非金属单质，以铝、镁、锌、铁、铜为代表的金属单质，以一氧化碳、二氧化碳等为代表的非金属氧化物，以氧化铜、氧化铁等为代表的金属氧化物，以盐酸、硫酸、碳酸等为代表的酸，以氢氧化钠、氢氧化钙等为代表的碱，以氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等为代表的盐，等等物质之间的相互和制备．
物质的相互转化：


氢氧化钠与氢氧化钙的制备:
(1)NaOH的制备
方法一：Na2O+H2O==2NaOH
方法二：Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓ +2NaOH
(2)Ca(OH)2的制备方法：CaO+H2O==Ca(OH)2

常见物质的相互转化：
Na→Na2O→NaOH→Na2CO3
C→CO→CO2→H2CO3
Fe→Fe2O3→Fe2（SO4）3→Fe（OH）3→FeCl3
S→SO2→SO3→H2SO4(单质硫不能直接转化为SO3)
各类物质间的转化关系:


（1）金属+金属氧化物（碱性氧化物）

（2）碱性氧化物（可溶）+水碱（可溶）
 
（3）碱（难溶）碱氧（难溶）+水

（4）酸+碱盐+水
；
（5）非金属+非金属氧化物（酸性氧化物）
 
（6）酸性氧化物（易溶）+水酸（易溶）
 
（7）酸（易挥发/难溶）酸氧+水（易挥发/难溶）

从纵向来看，金属碱性氧化物碱盐，其中金属元素相同。
非金属酸性氧化物酸（含氧酸）盐，其中非金属元素相同。
横向：
（8）金属+非金属（无氧酸）盐

（9）碱氧+酸氧（含氧酸）盐
 
（10）含氧酸盐碱氧+酸氧
 
（11）盐+盐两种新盐

交叉：
（12）酸+碱氧盐+水
 
（13）碱+酸氧盐+水
 
（14）酸+盐新酸+新盐
 ；
（15）碱+盐新碱+新盐
 
（16）金属+酸盐+

（17）金属+盐新盐+新金属
（18）金属+盐新盐+新金属
 （置换反应）

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