内容正文:
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 铁的冶炼
1.金属的冶炼
(1)地球上的金属资源除__金、银__等少数以单质形式存在以外,其余都以__化合物__的形式存在。
(2)常见的铁矿石及其主要成分:
赤铁矿__Fe2O3__ 磁铁矿__Fe3O4__
菱铁矿__FeCO3__
(3)工业炼铁:
设备:__高炉__
原料:__铁矿石、焦炭、石灰石、空气__
原理:__3CO+Fe2O32Fe+3CO2__(用化学方程式表示)
2.含有杂质的化学反应计算
混合物、纯净物和纯度之间的关系:
(1)纯度=__×100%__
(2)纯净物质量=__混合物质量×纯度__
(3)混合物质量=__纯净物质量÷纯度__
► 金属的冶炼
1.下列金属在自然界主要以单质形式存在的是(C)[来源:Z|xx|k.Com]
A.K B.Mg C.Au D.Fe[来源:学科网]
2.下列矿石的主要成分不属于氧化物的是(C)
A.赤铁矿(Fe2O3) B.磁铁矿(Fe3O4)
C.菱铁矿(FeCO3) D.铝土矿(Al2O3)
3.炼铁的主要设备是(B)
A.平炉 B.高炉 C.电炉 D.转炉
4.炼铁的原料之一石灰石所起的作用是(C)
A.氧化剂 B.还原剂
C.造渣材料 D.催化剂
5.用赤铁矿炼铁,反应中CO是(B)
A.燃料 B.还原剂
C.氧化剂 D.催化剂
6.(中考·广东改编)实验室根据工业炼铁的原理设计了如下图所示装置进行实验。请回答:
(1)主要成分为氧化铁的矿石名称为__赤铁矿__;图中还原氧化铁的化学方程式为__3CO+Fe2O32Fe+3CO2__。
(2)“加热”和“通气”(通入CO)的操作先后顺序是__先通气后加热__。
(3)实验中装置末端的气体燃烧时产生__蓝__色火焰;将该气体点燃的目的__防止空气污染__。[来源:学科网ZXXK]
CO还原金属氧化物的操作步骤可巧记为:“气—灯—灯—气”;“前防爆炸,后防氧化”。
► 含有杂质的化学反应计算
7.冶炼2000 t含杂质3%的生铁,需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石多少吨?(假设冶炼过程无损失)
解:2000 t生铁中,Fe的质量为:
2000 t×(1-3%)=1940 t
设冶炼1940 t铁,理论上需Fe3O4的质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
x 1940 t
= x≈2679 t
≈2976.7 t
答:需要含Fe3O4 90%的磁铁矿石2976.7 t。
带入化学方程式计算的必须是纯净物的质量,不纯物质质量不能直接带入化学方程式计算。
[来源:学科网]
8.(实践题)工业炼铁选用的铁矿石不仅要求含铁量高,而且要“有害元素”少。常见铁矿石有:黄铁矿(FeS2)、菱铁矿(FeCO3)、赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4),你认为不适宜炼铁的矿石应是(A)
A.黄铁矿 B.菱铁矿 C.赤铁矿 D.磁铁矿
9.高炉炼铁中发生的主要反应为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2,下列有关该反应的说法正确的是(B)
A.该反应属于置换反应 B.CO作还原剂
C.Fe2O3发生氧化反应 D.CO被还原
10.(情景题)炼铁高炉中发生了下列反应:①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁;②高温煅烧石灰石;③灼热的焦炭和二氧化碳反应;④焦炭充分燃烧。其中属于化合反应的是(C)
A.①和④ B.②和③ C.③和④ D.只有④
11.(2018·广安)我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭混合加热至800 ℃,得到一种外形似金子的锌铜合金(俗称黄铜)。下列说法正确的是(B)
A.Cu2O中铜的化合价为+2价
B.黄铜熔点比铜与锌的熔点都低
C.该变化过程中有化合反应
D.通过观察颜色可鉴别金子与黄铜
12.(中考·泸州)早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究,请按要求填空:
(1)写出CO还原Fe2O3的化学方程式:__3CO+Fe2O32Fe+__3CO2__;
(2)实验中盛有澄清石灰水的试管中可观察到的现
象是__澄清石灰水变浑浊__;
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是__燃烧多余的CO(或消除CO对空气的污染)__;
(4)实验开始时要先通入CO,把装置中的空气排尽后再加热,以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是__在右端导气管口用排水法收集一试管气体,移近火焰,若发出轻微爆鸣声,证明空气已经排尽__。
13.(2018·黄冈)