Question

资料一：考古工作者从安阳（司母戊鼎出土处）的商代铸铜遗址中，发现当时冶炼铜的主要矿物原料是孔雀石[Cu₂（OH）₂CO₃]，主要燃料是木炭，冶炼温度估计在1000℃左右．
资料二：西汉刘安著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”．
请讨论下列问题：
（1）关于“曾青”和孔雀石的水溶性分析中，下列判断正确的是

 

．
A．前者可溶、后者难溶     B．前者难溶、后者可溶
C．二者均可溶             D．二者均难溶
（2）以孔雀石为原料的冶炼过程中，用现代化学的观念审视，可能涉及到的化学反应有下列反应中的

 

．
①Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+CO₂↑+H₂O   ②2CuO+C

高温  .

2Cu+CO₂↑  ③CuO+CO

高温  .

Cu+CO₂ ④CO₂+C

高温  .

2CO
（3）在（2）的四个反应中，不能用四种基本反应类型分类的是反应

 

．
（4）铜器久置于空气中会产生铜锈，其成分与孔雀石相同．请推断铜变成铜锈时，空气中的哪些物质参加了反应？铜锈可用稀盐酸除去，写出反应的化学方程式．
（5）某工厂在加工产品时会产生含少量铁屑的铜屑废料，某课外小组的同学们利用磁铁吸引铁屑，不仅回收了铜，还得到了副产品铁屑224g（假设为纯净物）．那么，在工业冶炼中要得到这么多的铁，理论上需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石多少克？

Answer 1

分析：（1）根据孔雀石为矿物原料，“曾青”可以与铁发生置换反应来分析；
（2）根据冶炼铜的原理来分析；
（3）根据四种基本反应类型的特点来分析；
（4）根据铜生锈的条件来分析；
（5）根据工业冶炼铁的化学方程式，利用铁的质量计算氧化铁的质量，进而求出赤铁矿石的质量．

解答：解：（1）由资料一：孔雀石为矿物原料，可知孔雀石难溶于水，由资料二：“曾青得铁则化为铜”可知铁把铜从它的盐溶液中置换出来，所以“曾青”可溶于水；
（2）孔雀石为原料的冶炼时可能涉及的反应为；孔雀石高温分解生成氧化铜、水和二氧化碳；碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳；碳和二氧化碳生成一氧化碳；一氧化碳具有还原性还原氧化铜．
（3）反应①为一种物质生成三种物质，属于分解反应；反应②④均为单质和化合物生成另一种单质和化合物，属于置换反应；反应③不符合四种基本反应类型．
（4）铜和空气中的氧气、水和二氧化碳充分接触时容易生锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，可用稀盐酸除去，生成氯化铜、水和二氧化碳，化学方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑；
（5）利用铁的质量计算氧化铁的质量，进而求出赤铁矿石的质量，
设可冶炼224g铁，需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石的质量为x
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
160            112
80%?x          224g

160

112

=

80%?x

224g

x=400g
答：需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石的质量为400g．
故答案为：
（1）A；    
（2）①②③④；
（3）③；
（4）O₂  CO₂  H₂O；    Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑；
（5）设需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石的质量为x．
Fe₂O₃+3CO

高温  .

2Fe+3CO₂
160            112
80%?x          224g

160

112

=

80%?x

224g

x=400g
答：需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石的质量为400g．

点评：解答本题要掌握化学方程式的书写方法、反应类型的判断、金属冶炼方法、金属生锈的条件等方面的内容，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．