金属矿物的冶炼和用途
I.金属矿物的用途
(1)焦炭的生产方法是烟煤在隔绝空气的条件下,加热到950-1050℃,经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭,这一过程叫高温炼焦。请写出焦炭在高炉炼铁中的作用
____。
(2)画作的青色用到蓝铜矿,其主要成分为Cux(OH)
2(СО
З)
2,则x=
_____。
(3)画作中所用的红色矿物颜料赭石在中医领域也有应用,赭石具有促进血液新陈代谢的作用,原因是赭石中含有的元素名称是
_____(写名称)。赭石也可以作为冶炼金属的原料,写出其与CO反应的化学方程式
_____。
II.金属矿物的煅造
用磁铁矿烧渣(主要成分为Fe
3O
4、SiO
2等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图。


【资料】40℃以上时,(NH
4)
2CO
3易分解。
(4)操作Ⅰ、Ⅱ均为
______,该操作中需要将圆形滤纸折叠处理,图2中不该出现的情形是
_________(填字母序号)。
(5)向磁铁矿烧渣中通入CO发生反应的化学方程式为
______。
(6)操作Ⅰ中加入过量硫酸的目的是
_____,在加入适量氨水前,溶液B中除含有水以外,还含有
_________;操作Ⅱ的温度不能过高的目的是
_____。
III.实验室探究铜的冶炼
已知:H
2+CuO

Cu+H
2O。有文献报道:在氢气还原氧化铜的一些实验中,得到的固体产物是铜和氧化亚铜(Cu
2O)组成的混合物。氧化亚铜为红色固体,在空气中溶于氨水得到蓝色溶液。铜不与氨水发生发生反应。某兴趣小组对此开展如下探究。

III-I、设计如图1实验装置,开展氢气还原氧化铜实验并检验固体产物。
(7)图1中制取氢气的化学反应方程式为
______。
(8)实验开始时,______(填序号)
A.先向长颈漏斗中加稀硫酸后点酒精灯 |
B.先点燃酒精灯加热后向长颈漏斗中加稀硫酸 |
(9)取反应后的红色固体于烧杯中,加入氨水并搅拌,观察到
_____,证明固体产物有Cu
2O。
III-II、探究反应生成Cu
2O的变化情况。
称取若干份质量均为0.8000g的CuO,在相同条件下分别用氢气还原不同时间(t),检测所得固体中Cu
2O的质量(m),结果如图2。
(10)由图2可知,在氢气还原氧化铜反应过程中,Cu
2O质量的变化趋势是
______。
(11)为确保氢气还原氧化铜所得固体产物不含Cu
2O,应采取的措施是
______。
III、探究反应生成Cu
2O的原因。
为解释实验结果,兴趣小组对氢气还原氧化铜的反应过程提出如下假设:
假设1:经历2CuO+H
2
Cu
2O+H
2O,H
2+Cu
2O

2Cu+H
2O两个反应,且在同一条件下两个反应同时进行。
假设2:依次经历CuO+H
2
Cu+H
2O、Cu+CuO

Cu
2O、H
2+Cu
2O

2Cu+H
2O三个反应。
(12)结合探究Ⅱ的结果,通过计算分析,如果0.8000g的CuO全部转化Cu
2O,则得到Cu
2O的质量为
______,所以假设
______合理(1或2)。