2019届一轮复习全国通用版第11讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物学案

2019届一轮复习全国通用版第11讲用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物学案

第 11 讲　用途广泛的金属材料及开发利用金属矿物 考纲要求 考情分析 命题趋势 2016，全国卷甲，13T 2016，四川卷，9T 2016，北京卷，28T 1.了解常见金属的活 动顺序。 2.了解铜及其重要化 合物的制备方法，掌握铜及 其重要化合物的主要性质 及其应用。 3.了解合金的概念及 其重要作用。 分值：2～4 分 本部分内容涉及题型较多， 有选择题、综合推断题及实验探 究题，铜及其重要化合物知识往 往结合电化学知识一起考查。由 金属材料、铜及其重要化合物知 识联系生活实际，近几年高考的 考查有升温趋势。预计在 2019 年高考中还会继续考查本部分 内容，在平时的复习过程中，多 注重与实验探究的结合。 考点一　铜及其重要化合物 1．铜 (1)物理性质 铜是！！！！__紫红__####色金属，具有良好的！！！！__导热__####性、！！！！__ 导电__####性和延展性。 (2)化学性质 反应物 化学方程式 O2 ①潮湿的空气中：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱 式碳酸铜，！！！！__绿__####色) ②！！！！__2Cu＋O2 =====△ 2CuO__####(！！！！__黑 色__####固体) Cl2 ！！！！__Cu＋Cl2 =====点燃 CuCl2__####(！！！！__棕黄 __####色烟) 非金 属 S ！！！！__2Cu＋S =====△ Cu2S__#### 浓硫酸 ！！！！__Cu＋2H2SO4(浓) =====△ CuSO4＋SO2↑＋ 2H2O__#### 氧化 性酸 浓硝酸 ！！！！__Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋ 2H2O__#### 稀硝酸 ！！！！__3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋ 4H2O__#### 盐 AgNO3、 FeCl3 ！！！！__Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋ 2Ag__####、！！！！__Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2__#### 2．铜的氧化物和氢氧化物 氧化铜 氧化亚铜 氢氧化铜 化 学式 CuO Cu2O Cu(OH)2 状 态 不溶于水的！！！！__黑色 __####固体(粉末) 不溶于水 的！！！！__红色 __####固体 不溶于水 的！！！！__蓝色 __####固体 化 学性质 CuO＋2H＋===！！！！ __Cu2＋＋H2O__#### CuO＋H2 =====△ ！！！！ __Cu＋H2O__#### CuO＋CO =====△ ！！！！ __Cu＋CO2__#### Cu2O＋2H＋ ===！！！！__Cu2＋＋ Cu＋H2O__#### Cu2O＋H2 =====△ 2Cu＋H2O Cu(OH)2＋2H＋ ===Cu2＋＋2H2O Cu(OH)2 =====△ ！ ！！！__CuO＋ H2O__#### 3．铜盐 (1)Cu2(OH)2CO3 的名称为！！！！__碱式碳酸铜__####，是铜绿的成分，它是铜在潮湿 的空气中被锈蚀的结果，它受热易分解：！！！！__Cu2(OH)2CO3 =====△ 2CuO＋H 2O＋ CO2↑__####。 (2)无水 CuSO4 是！！！！__白色__####粉末，遇水变！！！！__蓝色__####(生成 CuSO4·5H2O)，可作为水的检验依据，但不适于作干燥剂。CuSO4·5H2O 为！！！！__蓝 __####色晶体，俗称！！！！__蓝矾__####或！！！！__胆矾__####，受热易分解： CuSO4·5H2O =====△ CuSO4＋5H2O↑，蓝色晶体受热转化为白色粉末。 (3)铜盐溶液有毒，主要是因为铜离子作为一种重金属离子能与蛋白质作用，使蛋白 质！！！！__变性__####失去生理活性，因此人们利用了它的这一性质用胆矾、熟石灰、水 配成了波尔多液，用来杀灭植物的害虫。 铜及其化合物的颜色 物 质 颜 色 物质 颜 色 C u 紫 红色 CuSO4 白 色 C uO 黑 色 CuSO4·5H2O 蓝 色 C u2O 砖 红色 Cu2(OH)2CO3 绿 色 C u2S 黑 色 Cu(OH)2 蓝 色 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)(2017·海南卷)稀硫酸和铜粉反应可制备硫酸铜。(　×　) (2)无水 CuSO4 白色粉末遇水变蓝色，发生物理变化。(　×　) (3)CuSO4·5H2O 加热失去结晶水发生物理变化。(　×　) (4)清除铜制品表面的铜绿用稀 HNO3。(　×　) 2．(2018·甘肃兰州月考)某化学兴趣小组进行了有关 Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验， 实验过程如下图所示。下列有关说法正确的是(　C　) A．实验①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被 Cu 还原为 NO2 B．实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 C．实验③发生反应的化学方程式为：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4===4CuSO4＋2NO↑＋ 4H2O D．由上述实验可得出结论：Cu 在常温下既可以和稀硝酸反应，也可以和稀硫酸反应 解析 A 项，Cu 与稀 HNO3 反应生成 NO，在试管口遇到 O2 而生成 NO2，错误；B 项， 加稀 H2SO4 提供了 H＋，NO －3 在酸性环境下与 Cu 反应，错误；D 项，Cu 常温下与稀 HNO3 反应，不与稀 H2SO4 反应，错误。 区别红色物质 Cu 和 Cu2O 的方法 向红色物质中加入稀硫酸，若溶液由无色变成蓝色，则该红色物质为 Cu2O，否则为 Cu。反应的化学方程式为 Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。 　废铜的回收利用常见流程 [例 1] (2018·安徽淮南月考)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为 原料制备 CuSO4·5H2O(胆矾)晶体。设计的工艺流程图如下： 请回答下列问题： (1)根据反应原理，操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比) 为！！！！__2∶3__####。操作②中需要把 NO 与！！！！__O2__####气体混合通入水中， 混入该气体的目的是！！！！__4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3__####(用化学方程式表示)。 (2)溶液Ⅰ中存在一定浓度的 Fe3＋、Cu2＋，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的 pH 如下表。 操作③中某学生设计物质 X 为 H2O，若加水调节溶液的 pH，则 Fe(OH) 3 开始沉淀的 pH！！！！__>__####1.9(填“＞”“<”或“＝”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液的 pH，其主要原因是！！！！__不利于蒸发浓缩(或蒸发浓缩消耗很多的能量)__####。 开始 沉淀 沉淀 完全 F e3＋ 1.9 3.2 C u2＋ 4.7 6.7 (3)操作④中物质 Y 为！！！！__H2SO4__####。查阅资料知 CuSO4·5H2O 的溶解度曲线 如上图所示，则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、！！！！__冷却到 30 ℃以下结晶 __####、过滤、洗涤、干燥等。 解析 (1)操作①是利用硝酸氧化而溶解铜，生成的 Cu2＋与 SO 2－4 结合为 CuSO4。根据 3Cu＋8H＋＋2NO－3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 知，生成 3 mol CuSO4 消耗 3 mol 硫酸、2 mol 硝酸。操作②中把 NO 与氧气混合通入水中生成硝酸以循环利用，并减少污染，反应方程式 是 4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。(2)因加水使 c(Fe3＋)降低，则 Fe(OH)3 开始沉淀的 pH>1.9， 而实际操作中一般不用此法调节溶液的 pH，其主要原因是加入的水较多不利于蒸发浓缩或 蒸发浓缩消耗很多的能量。(3)由溶液Ⅱ得到晶体需蒸发浓缩，而蒸发时硫酸铜会水解，因 此加入硫酸抑制水解。根据 CuSO4·5H2O 的溶解度曲线知温度越高，其溶解度越大，即温度 低时析出量多，而且 30 ℃时 CuSO4·5H2O 失水变为 CuSO4·3H2O，因此应冷却到 30 ℃以 下结晶。 金属回收利用的思考路线 原料―→操作或反应Ⅰ―→主产物―→操作或反应Ⅱ→…→目标产物 [例 1] 废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技 术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方 法回收铜和制取胆矾，流程简图如下： 回答下列问题： (1)反应Ⅰ是将 Cu 转化为[Cu(NH3)4]2＋，反应中 H2O2 的作用是！！！！______####。 写出操作①的名称：！！！！______####。 (2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的[Cu(NH3)4]2＋与有机物 RH 反应，写出该反应的离子方程 式：！！！！______####。操作②用到的主要仪器名称为！！！！______####，其目的 是！！！！______####(填字母)。 a．富集铜元素 b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加 Cu2＋在水中的溶解度 (3)反应Ⅲ是有机溶液中的 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和！！！！______####。若操 作③使用右图装置，图中存在的错误是！！！！______####。 (4)操作④以石墨作电极电解 CuSO4 溶液。阴极析出铜，阳极产物是！！！！______####。 操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是！！！！______####。 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是！！！！ ______####。循环使用的 NH4Cl 在反应Ⅰ中的主要作用是！！！！______####。 [答题送检]来自阅卷名师报告 错 误 致错原因 扣 分 (2) 对流程图没有作透彻的分析，没弄清[Cu(NH3)4]2＋与有机物 RH 反 应之后有哪些产物，导致离子方程式书写错误 － 2 (3) 不清楚分液漏斗对液体物质有量上的要求，多数仪器如试管、烧瓶等， 其盛装的溶液一般均不超过其容积的 1/3 － 1 (4) 从 CuSO4 溶液制胆矾，实际上是使用了结晶法，很多同学回答加热浓 缩、冷却结晶，忽略了结晶之后还要过滤这一操作而导致答案不完整 － 1 [解析] (1)Cu 转化为[Cu(NH3)4]2＋，化合价升高，发生氧化反应，故 H2O2 作氧化剂， 将 Cu 氧化。从图中可以看出，经过操作①得到溶液和残渣，故操作①是过滤。(2)铜氨溶液 中的[Cu(NH3)4]2＋ 与有机物 RH 反应生成 NH3 和 NH4Cl 及溶解在有机层中的 CuR2，故反 应的离子方程式为[Cu(NH3)4]2＋＋2RH===2NH3＋2NH＋4 ＋CuR2 。操作②得到溶液和有机 层，故该操作是分液，用到的主要仪器是分液漏斗。其目的是使铜元素与水溶液中的物质分 离，富集铜元素。(3)根据反应Ⅲ可以判断出 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和 RH。图中的 错误是分液漏斗的尖端未紧靠烧杯内壁，分液漏斗中的液体太多。(4)电解 CuSO4 溶液，阳 极是水放电，电极反应式为 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故阳极产物是 O2 和 H2SO4。将硫酸 铜溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤即得胆矾晶体。(5)反应Ⅲ消耗 H2SO4，操作④电解 CuSO4 溶液产生 H2SO4，实现了 H2SO4 的循环使用。反应Ⅰ中 H2O2 将铜氧化为 Cu2＋，Cu2＋与 NH3 产生[Cu(NH3)4]2＋，因为 NH3 溶于水，溶液显碱性，如果 c(OH－)过高，会产生 Cu(OH)2 沉淀，为防止产生 Cu(OH)2 沉淀，在反应Ⅰ中加入了 NH4Cl。 [答案] (1)作氧化剂　过滤 (2)[Cu(NH3)4]2＋＋2RH===2NH＋4 ＋2NH3＋CuR2 分液漏斗 　 ab (3)RH　分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、分液漏斗中的液体过多 (4)O2、H2SO4　加热浓缩、冷却结晶、过滤 (5)H2SO4　防止由于溶液中 c(OH－)过高，生成 Cu(OH)2 沉淀 1．(2018·江西赣州质检)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色 粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。工业上采用如下工艺流程，从某酸性废液(主要含 Cu2 ＋、Fe3＋、H＋、Cl－)中制备氯化亚铜。 请回答下列问题： (1)写出步骤①中发生的两个主要反应的离子方程式：！！！！__Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2 ＋、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋或 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑__####。 (2)步骤②的操作名称是！！！！__过滤、洗涤(不答洗涤也可)__####。 (3)步骤④中所加物质 X 为！！！！__CuO 或 Cu(OH)2 等__####。 (4)步骤⑤的操作是！！！！__在 HCl 气流中蒸发结晶__####。 (5)步骤⑥应调节溶液的 pH 呈酸性，且用乙醇洗涤 CuCl 晶体，目的是！！！！__减少 CuCl 的损失__####。 (6)在 CuCl 的生成过程中，可以循环利用的物质是！！！！__硫酸(或 H2SO4)__####， 理论上！！！！__否__####(填“是”或“否”)需要补充(不考虑调节等消耗)；理由 是！！！！__Cu 与浓硫酸反应生成 CuSO4 和 SO2 的物质的量之比为 1：1，而生产 CuCl 的 过程中消耗 CuSO4 和 SO2 的物质的量之比也为 1：1，所以理论上不需要补充 H2SO4__####。 (7)工业上还可以采用以碳棒为电极电解 CuCl2 溶液得到 CuCl。写出电解 CuCl2 溶液中 的阴极上发生的电极反应：！！！！__Cu2＋＋Cl－＋e－===CuCl↓__####。 解析 (3)加 CuO 等调 pH，不会引入杂质。(4)在 HCl 气流中蒸发会抑制 Cu2＋的水解。(5) 根据题中信息可知，CuCl 不溶于稀 H2SO4 和乙醇，所以调成酸性，且用乙醇洗涤 CuCl 晶 体。(6)最终有 H2SO4 生成，浓 H2SO4 与 Cu 反应又生成 SO2 和 CuSO4，所以 H2SO4 为可循 环利用的物质，生成的 H2SO4 与消耗的 H2SO4 在理论上相同，所以无需补充。(7)阴极发生 还原反应，即 Cu2＋＋Cl－＋e－===CuCl↓。 近五年高考与铜有关的拓展反应方程式： (1)2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。 (2)2Cu2S＋3O2 =====高温 2Cu2O＋2SO2。 (3) 在 制 取 乙 炔 的 实 验 中 ， 用 CuSO4 溶 液 除 去 乙 炔 中 的 杂 质 H2S 等 ， CuSO4 ＋ H2S===CuS↓＋H2SO4。 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)(2016·全国卷甲)除去 Cu 粉中混有的 CuO，加入稀硝酸溶解，过滤、洗涤、干燥。 (　×　) (2)1 mol Cu 和足量热浓硫酸反应可生成 NA 个 SO3 分子。(　×　) (3)中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈。(　√　) (4)气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气。(　√　) 2．(2016·四川卷)CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl2·2H2O 制备 CuCl，并进行相关探究。 【资料查阅】 【实验探究】　该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。 请回答下列问题： (1)仪器 X 的名称是！！！！__干燥管__####。 (2)实验操作的先后顺序是 a→！！！！__cdb__####→e(填操作的编号)。 a．检查装置的气密性后加入药品　　　　 b．熄灭酒精灯，冷却 c．在“气体入口”处通入干燥 HCl　　　　 d．点燃酒精灯，加热 e．停止通入 HCl，然后通入 N2 (3)在实验过程中，观察到 B 中物质由白色变为蓝色，C 中试纸的颜色变化是！！！！__ 先变红，后褪色__####。 (4)装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是！！！！__Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl －＋H2O__####。 【探究反思】 (5)反应结束后，取出 CuCl 产品进行实验，发现其中含有少量的 CuCl2 或 CuO 杂质，根 据资料信息分析： ①若杂质是 CuCl2，则产生的原因是！！！！__加热时间不足或温度偏低__####。 ②若杂质是 CuO，则产生的原因是！！！！__通入 HCl 的量不足__####。 解析 (1)仪器 X 的名称为干燥管。(2)实验操作中应先通氯化氢气体，再点燃酒精灯， 反应结束后，先熄灭酒精灯，再停止通入氯化氢气体，故实验操作的先后顺序为： a→c→d→b→e。(3)实验过程中，由于通入氯化氢气体，多余的氯化氢气体能使湿润的蓝色 石蕊试纸变红；又由于反应过程中产生氯气，氯气与水反应生成的 HClO 能漂白试纸而使试 纸褪色。(4)装置 D 中发生的氧化还原反应为氯气与氢氧化钠溶液的反应，离子方程式为 Cl2 ＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)①由于加热时间不足或温度偏低，CuCl2·2H2O 失去结晶 水后生成 CuCl2，CuCl2 没有完全分解；②通入的氯化氢气体不足，反应过程中 CuCl2 水解 生成 Cu2(OH)2Cl2，Cu2(OH)2Cl2 分解而生成 CuO。 考点二　金属材料及金属矿物的开发利用 1．合金 (1)概念：是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有！！！！__金属 特性__####的物质。 (2)性能：合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能。 ①熔点：一般比它的各成分金属都！！！！__低__####。 ②硬度和强度：一般比它的各成分金属都！！！！__大__####。 2．常见金属材料 金属 材料 Error! (1)重要的黑色金属材料——钢 钢是用量最大，用途最广的合金。 钢Error! (2)几种有色金属材料 有色金属材料Error! 有色金属材料Error! 3．金属在自然界中的存在形态 除了！！！！__金__####、！！！！__铂__####等极少数金属外，绝大多数金属 以！！！！__化合态__####的形式存在于自然界中。在这些金属化合物中，金属元素都 显！！！！__正__####化合价。 4．金属的冶炼 (1)实质：！！！！__把金属从化合态还原为游离态__####。 (2)一般步骤 (3)方法 方法名称 主要反应原理(举例) 热分解法 2HgO =====△ ！！！！__2Hg＋O2↑__#### 2Ag2O =====△ 4Ag＋O2↑ C 作还原剂 2ZnO＋C =====高温 2Zn＋CO2↑ CO 作还原剂 Fe2O3＋3CO =====高温 ！！！！__2Fe＋3CO2__#### (高炉炼铁) H2 作还原剂 WO3＋3H2 =====△ ！！！！__W＋3H2O__#### 热还 原法 活泼金属作还原 剂 3MnO2＋4Al =====高温 ！！！！__3Mn＋ 2Al2O3__#### 2Al2O3 =====电解 冰晶石 ！！！！__4Al＋3O2↑__#### MgCl2 =====电解 ！！！！__Mg＋Cl2↑__####电解法 2NaCl =====电解 2Na＋Cl2↑ (4)铝热反应 实验装 置 实验现 象 ①镁带剧烈燃烧，放出一定的热，并发出耀眼的白光，氧化铁和铝粉在 较高温度下发生剧烈反应； ②纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中 实验结 论 高温下，铝与氧化铁发生反应，放出大量的热，反应的化学方程式 为！！！！__Fe2O3＋2Al =====高温 2Fe＋Al2O3__#### 原理应 用 ①制取熔点较高、活泼性弱于 Al 的金属铬、锰、钨等； ②金属焊接，如野外焊接钢轨等 合金的组成与性质 (1)构成合金的成分不一定是两种或两种以上的金属，也可以是金属与非金属，合金中 一定含金属元素。合金一定是混合物。 (2)常温下，多数合金是固态，但钾、钠合金呈液态。 (3)合金的性质不是各成分金属的性质之和。合金具有许多良好的物理、化学和机械性 能，在许多方面不同于各成分金属，不是简单加和；但在化学性质上，一般认为合金体现的 是各成分金属的化学性质。 1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)合金中的金属元素以化合物的形式存在。(　×　) (2)合金的硬度低于成分金属，合金的熔点一般高于其成分金属。(　×　) (3)下列物质或材料都属于合金：钢、青铜、铝镁合金、水银、硅钢。(　×　) 2．下列关于金属冶炼的方法叙述不正确的是(　D　) 选 项 金 属 存在 形式 冶炼方法 A 金 游离 态 金子比沙子密度大，利用水洗法直接分离 B 银 化合 态 银的金属性弱，用加热 Ag2O 的方法冶炼 C 铁 化合 态 用焦炭和空气反应产生的 CO 在高温下还原铁矿 石中铁的氧化物 D 钠 化合 态 钠的金属性强，一般还原剂很难将其还原出来，所 以用电解饱和 NaCl 溶液的方法冶炼 金属活动性与冶炼方法的关系 　金属活动性顺序表的应用 1．金属活动性顺序表及其应用 金属活动性顺 序表 K、Ca、 Na Mg、Al、 Zn Fe、Sn、 Pb(H) Cu、 Hg、Ag P t A u 原子失电子能 力 由大到小，还原性由强到弱 阳离子得电子 能力 由小到大，氧化性由弱到强(Fe 对应 Fe2＋) 与 O2 反应 常温易 被氧化 常温能 被氧化 常温干 燥空气中不 易被氧化 加热 时能被氧 化 不能 被氧化 与 H2O 反应 常温置 换出氢 加热或与水蒸气反应置 换出氢 不能置换出水中的 氢 与酸反应 剧烈反 应并置换出 酸中的氢 能置换出酸中的氢 不能置换出酸中的 氢 与碱反应 仅 Al、Zn 能与强碱水溶液反应 与盐反应 先与水 反应 排在前面的金属能把排在后面的金属从它的可溶 性盐溶液中置换出来 自然界存在 化合态 化合态和少量游离态 游离 态 冶炼方法 电解法 热还原法 热分 解法 物理 方法 2．根据金属活动性判断金属的冶炼方法 (1)表中汞以后的金属一般用热分解法或淘洗等物理方法。 (2)表中锌到铜之间的金属一般用热还原法，常用的还原剂有 C、CO、H2、Al 等。 (3)表中锌以前的金属一般用电解其熔融化合物的方法。 ①冶炼 Mg 时只能电解 MgCl2 不能电解 MgO(熔点太高)。 ②冶炼 Al 时只能电解 Al2O3 不能电解 AlCl3(共价化合物，熔融时不导电)。加入冰晶石 (Na3AlF6)的目的是降低 Al2O3 的熔化温度。 (4)某些金属如 Cu，可用湿法冶金，即 CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4。 (5)有些活动性很强的金属也可以用还原法来冶炼，如 Na＋KCl????850 ℃ K↑＋NaCl、2RbCl ＋Mg ????700～800 ℃ MgCl2＋2Rb↑等，在此主要运用了化学平衡移动原理，利用 K、Rb 沸点低， 汽化离开反应体系，使化学反应得以向正反应方向进行。 [例 1] 已知： 化合 物 M gO Al 2O3 Mg Cl2 Al Cl3 类型 离 子化合 物 离 子化合 物 离 子化合 物 共 价化合 物 熔点 2 2 714 19 /℃ 800 050 1 工业制镁时，电解 MgCl2 而不电解 MgO 的原因是！！！！__MgO 的熔点高，熔融时 耗费更多能源，增加生产成本__####；制铝时，电解 Al2O3 而不电解 AlCl3 的原因是！！！！ __AlCl3 是共价化合物，熔融态难导电__####。 [例 1] (2018·重庆模拟)下列制备物质的工业生产流程合理的是(　　) A．由铝土矿冶炼铝：铝土矿 ― ― →电解 Na3AlF6 Al B．制硫酸：硫铁矿 ― ― →高温 空气 SO2 ― ― →H2O H2SO3 ― ― →O2 H2SO4 C．由 NaCl 制漂白粉：NaCl(aq) ― ― →电解 Cl2 ― ― →石灰乳 漂白粉 D．合成氨：NH4Cl 和 Ca(OH)2 固体 ― ― →△ NH3 ― ― →碱石灰 纯净干燥的氨气 [答题送检]来自阅卷名师报告 错 误 致错原因 扣 分 A 以偏概全，铝土矿的主要成分是 Al2O3，还含有较多的杂质，不能直接 电解 － 6 [解析] A 项，铝土矿的主要成分虽然是氧化铝，但含有很多的杂质，不能直接电解， 错误；B 项，硫酸的制取过程是燃烧硫铁矿获得 SO2 后，用氧气在催化剂存在条件下氧化为 SO3，再用 98.3%的硫酸吸收 SO3，用水吸收 SO2 后氧化亚硫酸的工艺相对困难，不合理；C 项，可以用石灰乳吸收氯碱工业产生的氯气获得漂白粉，正确；D 项，工业上用氮气、氢气 合成氨气，加热铵盐和碱的混合物的方法适合实验室制取少量氨气，工业上不可行，错误。 [答案] C 1．银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：[注： Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解时的温度分别为 450 ℃和 80 ℃] (1)若银铜合金中铜的质量分数为 63.5%，理论上 5.0 kg 废料中的铜可完全转化 为！！！！__50__####mol CuAlO 2 ，至少需要 1.0 mol·L － 1 的 Al2(SO4)3 溶液！！！！ __25__####L。 (2)CuSO4 溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是！！！！__蒸发浓缩、冷却结晶__####、 过滤、洗涤和干燥。 解析 (1)银铜合金废料中铜的质量为 5.0×103 g×63.5%，铜元素的相对原子质量为 63.5， 由 m/M＝n 可求出铜的物质的量为 50 mol，根据铜守恒可得转化关系式：Cu～CuAlO2， 则铜完全转化可以变为 50 mol CuAlO2；根据铝守恒可得转化关系式：Al2(SO4)3～ 2CuAlO2，则至少需要 25 mol Al2(SO4)3；由 V＝n/c 可求出至少需要硫酸铝溶液的体积 为 25 mol÷1.0 mol/L＝25 L。(2)胆矾的化学式为 CuSO4·5H2O，是硫酸铜溶液结晶析出的结 晶水合物。 1．(1)用铝粉和 Fe2O3 做铝热反应实验，需要的试剂还有(　BD　) A．KCl　　 B．KClO3 C．MnO2　　 D．Mg (2)金属冶炼与处理常涉及氧化还原反应。由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是 (　BD　) A．Fe2O3　　 B．NaCl C．Cu2S　　 D．Al2O3 2．用铝和金属氧化物反应制备金属单质是工业上较常用的方法。如： 2Al＋4BaO????高温 3Ba↑＋BaO·Al2O3 常温下 Al 的金属性比 Ba 的金属性！！！！__弱__####(选填“强”或“弱”)。利用上 述方法可制取 Ba 的主要原因是(　D　) A．高温时 Al 的活泼性大于 Ba B．高温有利于 BaO 分解 C．高温时 BaO·Al2O3 比 Al2O3 稳定 D．Ba 的沸点比 Al 的低 课时达标　第 11 讲 1．下列有关金属及其化合物的说法中，正确的个数为(　A　) ①在人类对金属材料的使用过程中，性质活泼的金属单质最早被人们冶炼和使用 ②纯铁比生铁抗腐蚀性更强 ③单质铝在空气中比较耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 ④向紫色石蕊试液中加入过量的 Na2O2 粉末，振荡，溶液变为蓝色并有气泡产生 ⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金 ⑥可通过焰色反应区分钾元素和钠元素 ⑦将 FeCl3 溶液滴入 KI－淀粉溶液中，溶液变蓝色 ⑧铝粉和氧化镁粉末混合，高温能发生铝热反应 A．4　　 B．5　　　　 C．6　　 D．7 解析 ①金属活泼性越弱，越易被冶炼和使用；③Al 是活泼金属，表面易形成致密氧化 膜，耐腐蚀；④Na2O2 具有强氧化性，紫色石蕊试液变蓝后褪色；⑧Al 不能把 Mg 置换出来， Al 与 MgO 不能发生铝热反应。 2．下列有关金属的工业制法中，正确的是(　B　) A．制钠：用海水制得精盐，再电解纯净的 NaCl 溶液 B．制铁：用 CO 还原铁矿石得铁 C．制镁：用海水经一系列过程制得氧化镁固体，再用 H2 还原得镁 D．制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝 解析 电解法制取金属钠时，需要电解熔融的 NaCl，而不是其溶液，A 项错误；镁的还 原性很强，不能用热还原法来制取，而应用电解熔融氯化镁的方法，C 项错误；熔融的氯化 铝不导电，故不能电解其熔融物制取金属铝，而应电解熔融的氧化铝，D 项错误。 3．明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌：“炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然 后逐层用煤炭饼垫盛，其底辅薪，发火煅红，……冷淀，毁罐取出，……即倭铅也。”(注： 炉甘石的主要成分为碳酸锌，泥罐中掺有煤炭)。下列说法不正确的是(　A　) A．倭铅是指金属锌和铅的混合物 B．煤炭中起作用的主要成分是 C C．冶炼 Zn 的反应方程式为 ZnCO3＋2C =====高温 Zn＋3CO↑ D．该冶炼锌的方法属于热还原法 解析 根据题给信息可知倭铅是锌，A 项错误；煤炭中的碳与碳酸锌反应生成锌，其中 碳起还原剂的作用，B、C、D 项正确。 4．部分氧化的 Fe－Cu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共 5.76 g，经如下处理： 下列说法正确的是(　D　) A．滤液 A 中的阳离子为 Fe2＋、Fe3＋、H＋ B．样品中 Fe 元素的质量为 2.14 g C．样品中 CuO 的质量为 4.0 g D．V＝448 解析 A 项，生成的滤渣 3.2 g 是铜，金属铜可以和 Fe3＋反应，所以滤液 A 中一定不含 有 Fe3＋，错误；B 项，灼烧后的固体为 Fe2O3，其物质的量为 0.02 mol，铁元素的物质的量 为 0.02 mol×2＝0.04 mol，质量为 0.04 mol×56 g/mol＝2.24 g，错误；C 项，铁元素的质量 为 2.24 g，而原来固体为 5.76 g，所以 CuO 的质量不超过 5.76 g－2.24 g＝3.52 g，错误；D 项，根据最后溶液中的溶质为过量 H2SO4 和 FeSO4，而铁元素的物质的量为 0.04 mol，说明 参加反应的硫酸的物质的量为 0.04 mol，含氢离子 0.08 mol，其中部分氢离子生成氢气，另 外的 H＋和合金中的氧结合生成了水，由于合金中氧的物质的量为5.76 g－3.2 g－2.24 g 16 g/mol ＝ 0.02 mol，它结合 0.04 mol H＋，所以硫酸中有 0.04 mol H＋生成氢气，即生成 0.02 mol 氢气， 标准状况下的体积为 448 mL，正确。 5．已知 X、Y 为单质，Z 为化合物。 X＋Y ― ― →点燃 Z ― ― →溶于水 Z 溶液 ― ― →惰性电极电解 X＋Y 能实现上述转化关系的是(　D　) A．若 Z 溶于水后得到强碱溶液，则 X 可能是 Na B．若 Z 的溶液遇 Na2CO3 放出 CO2 气体，则 X 一定是 H2 C．若 Z 的溶液中滴加 KSCN 溶液显血红色，则 Y 可能为 Fe D．若 Z 的溶液中滴加 NaOH 溶液有蓝色沉淀生成，则 Y 可能为 Cu 解析 由转化关系可知单质 X、Y 反应生成化合物 Z，电解化合物 Z 溶液又产生这两种 单质，无氧酸(除 HF 外)和不活泼金属的无氧酸盐(除氟化物外)符合要求，分析选项可知 B、 D 项符合要求，但 B 项中 X 也可能是 Cl2，故 D 项正确。 6．实验室拟用一定量的铁与足量的稀 H2SO4 及足量的 CuO 制备单质铜，有人设计以下 两种方案： ①Fe ― ― →H2SO4 H2 ― ― →CuO Cu ②CuO ― ― →H2SO4 CuSO4 ― ― →Fe Cu 若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是(　B　) A．①多　　 B．②多　　　　 C．相等　　 D．无法判断 解析 ①中在 H2 还原 CuO 前后通入一段时间的 H2，故②中制得的单质铜较多。 7．银铜合金广泛应用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜的化工产品 CuAlO2 的工艺如下[注：Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃]： (1)电解精炼银时，阴极反应式为！！！！__Ag＋＋e－===Ag__####。 滤渣 A 与稀硝酸反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程 式为！！！！__2NO＋O2===2NO2__####。 (2)固体混合物 B 的组成为！！！！__Al(OH)3 和 CuO__####，在生成固体 B 的过程中， 需控制 NaOH 的加入量，若 NaOH 过量，最后将得不到 CuAlO2，写出因 NaOH 过量引起的 反应的离子方程式： ！！！！__Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O__####。 (3)若将上述流程图中加入的稀 NaOH 溶液改为加入过量的氨水(其他均不变)，则滤液中 的阳离子有！！！！__[Cu(NH3)4]2＋、NH＋4 、H＋等__####。 (4)完成上述煅烧过程中一个反应的化学方程式： ！！！！ 4　####CuO ＋ ！！！！ 2　####Al2O3 =====高温 ！！！！ 4　####CuAlO2 ＋ ！！！！ 1　####！！！！__O2↑__####。 解析 (1)电解精炼银时，粗银为阳极，精银为阴极，阳极上银失电子变成离子进入溶液： Ag－e－===Ag＋，阴极银离子得到电子形成单质银：Ag＋＋e－===Ag；无色的 NO 在常温下 与空气中的 O2 迅速化合生成红棕色的 NO2：2NO＋O2===2NO2。(2)未煮沸之前是 Cu(OH)2 和 Al(OH)3，Al(OH)3 和 Cu(OH)2 开始分解的温度分别为 450 ℃和 80 ℃，煮沸后 Cu(OH)2 分解生成氧化铜，则 B 为 Al(OH)3 和 CuO；氢氧化铝显两性能与碱反应：Al(OH) 3 ＋ NaOH===NaAlO2＋2H2O。(3)稀 NaOH 溶液改为加入过量的氨水会生成[Cu(NH3)4]2＋、NH ＋4 等。(4)反应前 Cu 为＋2 价，反应后为＋1 价，化合价降低 1，Al 元素的化合价没有变化， 所以氧元素的化合价升高，生成氧气，反应前氧为－2 价，反应后为 0 价，化合价升高 2， 两者的最小公倍数是 2，再根据原子守恒得：4CuO＋2Al2O3 =====高温 4CuAlO2＋O2↑。 课时达标　第 12 讲 1．金属材料在日常生活以及生产中有着广泛的应用。下列关于金属的一些说法不正确 的是(　B　) A．合金的性质与其成分金属的性质不完全相同 B．工业上金属 Mg、Cu 都是用热还原法制得的 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 2．金属及其化合物的转化关系是化学学习的重要内容之一。下列各组物质的转化关系 中不全部是通过一步反应完成的是(　D　) A．Na→NaOH→Na2CO3→NaCl B．Fe→Fe(NO3)3→Fe(OH)3→Fe2O3 C．Mg→MgCl2→Mg(OH)2→MgSO4 D．Al→Al2O3→Al(OH)3→AlCl3 3．取少量 MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3 的混合粉末，加入过量盐酸，充分反应后过滤， 得到沉淀 X 和滤液 Y。下列叙述正确的是(　C　) A．上述四种氧化物对应的水化物中，Al(OH)3 酸性最强 B．向沉淀 X 中逐滴加入硝酸，沉淀慢慢溶解 C．溶液 Y 中的阳离子主要是 Mg2＋、Al3＋、Fe3＋、H＋ D．溶液 Y 中加入过量氨水，所得沉淀为 Fe(OH)3 和 Mg(OH)2 4．下列实验现象描述不正确的是(　D　) 选 项 实验 现象 A 加热放在坩埚内的小块钠 钠先熔化成光亮的小球，燃烧时，火 焰为黄色，燃烧后，生成淡黄色固体 B 在酒精灯上加热铝箔 铝箔熔化，失去光泽，熔化的铝并不 滴落，好像有一层膜兜着 C 在 FeCl2 溶液中滴入 NaOH 溶液 先生成白色沉淀，沉淀很快变为灰绿 色，最终变为红褐色 D 在空气中久置的铝条放入 NaOH 溶 液中 立刻产生大量无色气泡，铝条逐渐变 细，铝条逐渐发热 5．用下图所示装置不能达到有关实验目的的是(　D　) A．用图甲装置证明密度：ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水) B．用图乙装置制备 Fe(OH)2 C．用图丙装置制取金属锰 D．用图丁装置比较 NaHCO3 和 Na2CO3 的热稳定性 解析 钠放入装有水和煤油的烧杯中，钠在水和煤油的接触界面处反应，说明钠的密度 介于二者之间，A 项正确；利用煤油隔绝空气，将滴管插入试管底部，可以观察到白色的 Fe(OH)2 沉淀，B 项正确；镁条引燃，氯酸钾助燃可以引发铝热反应，C 项正确；NaHCO3 被直接加热，温度较高，即使 NaHCO3 分解，也不能说明二者的稳定性差异，D 项错误。 6．已知 Fe(OH)3 在 pH 为 3.7 时完全沉淀，而 Ni(OH)2 在 pH 为 6.9 时才开始沉淀，现 在为了除去 NiSO4 酸性溶液中的 Fe3＋，可在搅拌的情况下加入一种试剂，过滤后用重结晶 法来制备 NiSO4·7H2O，则加入的试剂应是(　C　) A．NH3·H2O 　　 B．NaOH C．NiCO3　　 D．CaCO3 浊液 解析 加入的试剂必须能调节 pH 在 3.7～6.9 之间且不能引入新杂质，故 C 项正确。 7．锌焙砂主要含 ZnO、ZnFe2O4，还含有少量 CaO、FeO、CuO、NiO 等氧化物。下图 是工业上利用锌焙砂制取金属锌的流程图： (1)酸浸时 ZnFe 2O4 会生成两种盐，该反应的化学方程式为！！！！__ZnFe 2O4 ＋ 4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O__####。 (2)净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的 Fe2＋氧化；第二步是控制溶液的 pH，使 Fe3＋转化为 Fe(OH)3 沉淀。 ①写出酸性条件下 H2O2 与 Fe2＋反应的离子方程式：！！！！__H2O2＋2Fe2＋＋2H＋ ===2Fe3＋＋2H2O__####。 ②25 ℃时，pH＝3 的溶液中，c(Fe3＋)＝！！！！__4.0×10－5__####mol·L－1{已知 25 ℃， Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38}。 ③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因 是！！！！__Fe(OH)3 胶体具有吸附性__####。 (3)本流程中可以循环利用的物质除硫酸锌外还有！！！！__H2SO4、Zn__####。 (4)若没有净化Ⅱ操作，则对锌的制备带来的影响是！！！！__制取的锌含铜、镍等杂 质__####。 解析 (1)根据信息，酸浸时 ZnFe2O4 会生成两种盐，这两种盐分别为硫酸锌、硫酸铁， 即 ZnFe2O4 与硫酸反应的化学方程式为 ZnFe2O4＋4H2SO4===ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O。 (2)①亚铁离子被双氧水氧化成铁离子，反应的离子方程式为 H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋ 2H2O；②已知 25 ℃时，氢氧化铁的溶度积 Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，pH＝3 的溶液中， 氢氧根离子的浓度为 1×10－11 mol·L－1，c(Fe3＋)＝ 4 × 10－38 (1 × 10－11)3 mol·L－1＝4.0×10－5 mol·L－ 1。(3)通过制取金属锌的流程图可知，可以循环利用的物质除硫酸锌外，还有硫酸、锌。(4) 由于锌焙砂中含有 CaO、FeO、CuO、NiO 等氧化物，酸浸后溶液中存在钙离子、亚铁离子、 铜离子、镍离子，如果没有净化Ⅱ操作，则电解制取的锌中会含有铜、镍等杂质。 8．某地煤矸石经预处理后含 SiO2(63%)、Al2O3(25%)、Fe2O3(5%)及少量钙镁的化合物 等，一种综合利用煤矸石的工艺流程如图所示。 (1)写出“酸浸”过程中主要反应的离子方程式：！！！！__Al 2O3＋6H＋===2Al3＋＋ 3H2O__####、！！！！__Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O__####。 (2)“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有！！！！__盐酸的浓度__反应温度__煤矸石 的颗粒大小__是否充分搅拌__反应时间(任选 2 个即可)__####(写出 2 个)。 (3)物质 X 的化学式为！！！！__CO2__####。“碱溶”时反应的离子方程式为！！！！ __Al(OH)3＋OH－===AlO－2 ＋2H2O__####。 (4)已知 Fe3＋开始沉淀和沉淀完全的 pH 分别为 2.1 和 3.2，Al3＋开始沉淀和沉淀完全的 pH 分别为 4.1 和 5.4。为了获得 Al(OH)3 产品，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用 CaCO3 一种试剂，后续的操作过程是！！！！__加入 CaCO3 调节 pH 到 3.2，过滤除去 Fe(OH)3， 再加入 CaCO3 调节 pH 到 5.4，过滤得到 Al(OH)3__####。 (5)以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下 向 AlCl3 饱和溶液中不断通入 HCl 气体，可析出大量 AlCl3·6H2O 晶体。结合化学平衡移动 原理解释析出晶体的原因：！！！！__AlCl3 饱和溶液中存在溶解平衡：AlCl3·6H2O(s)??Al3 ＋(aq)＋3Cl－(aq)＋6H2O(l)，通入 HCl 气体使溶液中的 c(Cl－)增大，平衡向析出晶体的方向 移动，从而析出 AlCl3·6H2O 晶体__####。 解析 (1)SiO2 不溶于盐酸；Al2O3 是两性氧化物，能够溶于盐酸；Fe2O3 是碱性氧化物， 能与盐酸反应。(3)氯化铝和氯化铁水解都生成盐酸，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和二氧 化碳，所以物质 X 是二氧化碳。“碱溶”时利用 Al(OH)3 的两性，将 Fe(OH)3、Al(OH)3 分 开。(4)若只用 CaCO3 处理酸浸的溶液，可根据 Fe(OH)3 和 Al(OH)3 的沉淀 pH 差异进行分步 沉淀，从而得到较纯的 Al(OH)3。(5)氯化铝在其饱和溶液中存在溶解平衡，通入氯化氢后溶 液中的氯离子浓度增大，抑制氯化铝的溶解，所以可促进氯化铝晶体的析出。 9．过氧化钙可以用于改善地表水质，处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应 急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下： 已知 CaO2·8H2O 呈白色，微溶于水，加热至 350 ℃左右开始分解放出氧气。 (1) 用上述方法制取 CaO2·8H2O 的化学方程式是！！！！__CaCl2 ＋H2O2 ＋2NH3 ＋ 8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl__####。 (2)检验“水洗”是否合格的方法是！！！！__取最后一次洗涤液少许于试管中，再滴 加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，看是否产生白色沉淀__####。 (3)沉淀时常用冰水控制温度在 0 ℃左右，其可能原因是(写出两种)：①！！！！__温度 低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率__####；②！！！！__该反应是放热反应， 温度低有利于提高 CaO2·8H2O 的产率__####。 (4)测定产品中 CaO2 含量的实验步骤 第一步：准确称取 a g 产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的 b g KI 晶体，再 滴入少量 2 mol·L－1 的 H2SO4 溶液，充分反应。 第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步：逐滴加入浓度为 c mol·L－1 的 Na2S2O3 溶液至反应完全，消耗 Na2S2O3 溶液 V mL。 (已知：I2＋2S2O2－3 ===2I－＋S4O2－6 ) ①CaO2 的质量分数为！！！！__0.036cV a __####(用字母表示)； ②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的 CaO2 的质量 分数可能！！！！__偏高__####(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)，原因是！！！！__ 滴速太慢，S2O 2－3 在滴定过程中被氧气氧化__####。 10．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、FeO、SiO2 等)为原料制备高档颜料铁 红(Fe2O3)，具体生产流程如下： 硫铁矿 烧渣 ― ― →酸浸过滤 步骤Ⅰ 滤液X ― ― →调节pH＝1，加入过量铁粉 步骤Ⅱ ― ― →调节pH至5～6.5，过滤 步骤Ⅲ 滤液Y ― ― →加入NH4HCO3，过滤 步骤Ⅳ FeCO3 固体 ― ― →煅烧 产品 氧化铁 试回答下列问题： (1)滤液 X 中含有的金属阳离子是！！！！__Fe2＋、Fe3＋__####(填离子符号)。 (2)步骤Ⅲ中可选用！！！！__B__####(填字母)调节溶液的 pH。 A．稀硝酸　　 B．氨水 C．氢氧化钠溶液　　 D．高锰酸钾溶液 (3)步骤Ⅳ中，FeCO3 沉淀完全后，溶液中含有少量 Fe2＋，检验 Fe2＋的方法是！！！！ __取少量溶液，加入硫氰化钾溶液，不显红色，然后滴加氯水，溶液变为红色__####。 (4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在 35 ℃以下，其目的是！！！！__防止 NH4HCO3 分 解，减少 Fe2＋的水解__####。 (5) 在空气中煅烧 FeCO3 生成产品氧化铁的化学方程式为！！！！__4FeCO3 ＋O2 =====高温 2Fe2O3＋4CO2__####。