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高中一年级化学

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    下面是张家界旅游区新设的一组垃圾箱说明。

    (1)小明在整理房间时,清理出如下物品,它们应分别放入哪个垃圾箱:
    A.废作业本;B.汽水易拉罐;C.生锈铁钉;D.矿泉水瓶;E.烂苹果;F.涂改液瓶。
    应放入“可回收垃圾箱”的是____;应放入“不可回收垃圾箱”的是____;应放入“有害垃圾箱”的是___。(填序号)
    (2)小明用盐酸除去铁钉上的锈(主要成分是氧化铁),以重新使用它,请写出除锈反应的化学方程式____ 。
    (3)废铜有两种回收方法:
    方法一:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2X↑+2H2O(X是一种大气污染物)。
    方法二:铜在空气中加热生成氧化铜,氧化铜再与盐酸反应生成氯化铜和水。
    ①方法一中,X的化学式为___;方法二的优点是_______。
    ②请写出从氯化铜溶液中提取铜的化学方程式________;该反应属于化学反应基本类型中的___。
    (4)请从可回收垃圾的类别中,举出一例说说化学的研究成果给社会进步带来的贡献___ 。
    (5)化学电池给人们生活带来了许多便利,但任意丢弃的一节电池将严重污染一平方米的土壤。一些化学成就在给人们带来方便的同时,也给人类带来危害。对此,你认为在进 行化学科学研究或发明时要注意的是____。
    本题信息:2011年同步题化学填空题难度较难 来源:杨云霞
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本试题 “下面是张家界旅游区新设的一组垃圾箱说明。(1)小明在整理房间时,清理出如下物品,它们应分别放入哪个垃圾箱:A.废作业本;B.汽水易拉罐;C.生锈铁钉;D.矿...” 主要考查您对

置换反应

氧化铁

单质铜

垃圾资源处理

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  • 置换反应
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置换反应:

单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应


发生置换反应的原理:

必须是活动性强的金属置换活动性弱的金属或H+溶液


根据元素性质分类:

1.金属单质置换金属单质:2Al+Fe2O3=高温=Al2O3+2Fe(铝热反应。Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换);Fe+CuSO4=FeSO4+Cu   
2.金属单质置换非金属单质:Zn+2HCl=H2↑+ZnCl2 ;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;2Mg+CO2=点燃=2MgO+C;3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2   
3.非金属单质置换金属单质:H2+CuO=Δ=Cu+H2O ;C+FeO=Δ=Fe+CO↑     
4.非金属单质置换非金属单质:2F2+2H2O=4HF+O2 ;2C+SiO2=Si+2CO↑ ;C+H2O=高温=CO+H2 ;2H2+SiCl4=Si+4HCl ;Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl   


置换反应与氧化还原反应的关系:

置换反应一定属于氧化还原反应。


氧化铁:

化学式Fe2O3,溶于盐酸,为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料,工业上称氧化铁红,用于油漆、油墨、橡胶等工业中,可做催化剂,玻璃、宝石、金属的抛光剂,可用作炼铁原料。
(1)色态:红色粉末,俗称铁锈(铁红)
(2)溶解性:溶于盐酸、稀硫酸生成+3价铁盐;难溶于水,不与水反应。
(3)氧化性:高温下被CO、H2、Al、C、Si等还原


氧化铁的化学性质:

  1. 铝热反应:2Al+Fe2O3=(高温)=Al2O3+2Fe
  2. 与强酸反应:Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O
  3. 与还原性酸(HI)反应:Fe2O3+6H++2I-==2Fe2++3H2O+I2

铁的氧化物:

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 —— 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2 +3 +2、+3
水溶性 不溶 不溶 不溶
与酸反应 FeO+2H+==Fe2++H2O Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O
用途 玻璃色料 油漆、颜料 做颜料和抛光剂
氧化性 高温时都能与C、CO、H2反应,被还原生成Fe单质

铜元素:

在元素周期表中的位置:铜的原子序数29,位于周期表中第四周期,第IB族。
(1)物理性质:有金属光泽,紫红色固体,密度较大,导电导热性能很好,具有很好的延展性,铜属于重金属、有色金属、常见金属,不能被磁铁吸引。
(2)化学性质: 铜常见的化合价为+1价和+2价
①在加热条件下,铜可与多种非金属单质反应。一般来说,遇到氧化性较弱的非金属,铜显较低化合价;遇到氧化性较强的非金属,铜显较高化合价。例如:与强氧化剂反应(如ClBr2等)生成+2价铜的化合物。如:
Cu+Cl2CuCl2          2Cu+O22CuO
②铜与酸反应:铜只能被氧化性酸中的中心元素氧化。例如:

③铜与盐溶液反应:
Cu+2AgClCuCl2+2Ag



铜与铁的对比:

从金属活性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au可知,金属铁的金属活性比铜强,所以单质Fe可以从Cu的溶液中还原出单质来,例如: Fe+CuCl2FeCl2+Cu
即Fe的还原性强于Cu


铜与浓硫酸和稀硫酸的反应:

Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O
注意:从金属活性顺序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 可知,铜不能与稀硫酸发生反应,但是在有氧气和加热的条件下可以反应


铜与铜的化合物之间的转换图:




铜的制备和精炼:

(1)工业炼铜法:CuO+COCu+CO2
(2)湿法炼铜:Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(3)高温炼铜:工业上用高温冶炼黄铜矿的方法获得铜(粗铜):
2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)
2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2
备注:粗铜中铜的的含量为99.5%-99.7%,主要含有Ag、Zn、Au等杂质,粗铜通过电解精炼可得到纯度达99.95%-99.98%的铜,原理为用粗铜作阳极,失去电子变为Cu2+,用纯铜棒作阴极即可得精铜。


垃圾资源处理:

1.垃圾处理
三原则:无害化 减量化 资源化  
三方法:卫生填埋 堆肥 焚烧
卫生填埋:处理量最大,最终手段 浪费土地,地表水有重金属
堆肥:用微生物处理其中的有机物,成肥料,但重金属可对土地污染
焚烧:高温烧成灰渣,再填埋,可发电,占地少、减量大、但有空气污染物
2.城市生活垃圾分类标志
(1)粗分6个:可回收物、有害垃圾、大件垃圾、可堆肥垃圾、其他垃圾、可燃垃圾
(2)细分8个:织物、瓶罐、厨余垃圾、电池、纸类、塑料、金属、玻璃
3.常见垃圾造成的污染
①废旧电池:含汞作缓蚀剂
②医疗垃圾:含多种致病菌,属高危险性、高污染性废物,要焚烧,但要防产生二噁英
③白色污染:废旧塑料(占垃圾5-14%)难降解引起的污染 污染土壤、地下水,危害动物、焚烧放毒气
处理:改进配方、生产工艺
3R运动 减量化 Reduce 再利用 Reuse 再循环 Recycle
热塑性的塑料:分类、清洗、热熔;热固性的塑料:粉碎、加黏合剂成填料
再利用的关键 塑料的分类回收 热裂解法成汽油、乙烯等
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