第05课 课题3铁的冶炼-2022-2023学年九年级化学下学期课后培优分级练（人教版）

第05课 课题3铁的冶炼 ( 基础知识清单 ) 一、金属矿物 1.地壳中金属元素含量最高的是__铝__，其次是__铁__。 2.自然界中金属元素中少数不活泼的金属元素以__单质__形式存在(例：Pt、Au、Ag等)，而铁等以化合物形式存在，说明金银化学性质不活泼，而铁等化学性质比较活泼。 3.金属矿物大多数以__化合物__的形式存在，金属化合物以__矿物__的形式存在。 4.常见的铁的矿物：__赤铁矿__（主要成分是Fe2O3），磁铁矿（主要成分是Fe3O4），铝土矿主要成分是Al2O3，铜的矿物：黄铜矿、孔雀石（主要成分是Cu2(OH)2CO3）、赤铜矿（主要成分是Cu2O）等。 5.商代会冶炼青铜器，春秋战国时期会冶铁炼钢，近代会冶铝，说明金属越活泼冶炼越难。 二、铁的冶炼 1.一氧化碳还原氧化铁实验：（氧化铁是铁锈主要成分，为红色，还原出来的铁粉是黑色） 炼铁原理：__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__。用磁铁矿炼铁的化学方程式是Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。 ( A ) ( B ) ( C ) ( 氧化铁 )（1）A管现象：红色固体变成黑色，发生的化 ( CO )学方程式为Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2。 ( B ) ( A )（2）B处现象：石灰水变浑浊，发生的化学方程 ( 澄清的 石灰水 )式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。 ( 点燃 )（3）C处现象：燃烧发出蓝色火焰，放出热量，发生的化学方程式为2CO+O2══2CO2。 （4）在本实验中，B装置作用是证明反应生成CO2并除去CO2；C装置的作用：防止有毒的CO污染空气。 （5）尾气的处理方法有点燃、用气球收集、用排水法收集。 （6）实验开始时要注意先通入验纯的CO一会儿再加热，目的是排净装置内空气，防止CO与空气混合遇明火而爆炸。实验结束时要注意先停止加热继续通入CO直到冷却为止；目的是防止很热的铁被氧化。 （7）在此实验中，证明还原出铁的方法：物理方法是用磁铁吸引，有物质被吸引说明生成了铁，化学方法是向固体中滴加稀盐酸，产生气泡则证明生成了铁。(2)实验注意事项： ①先通入一氧化碳气体，目的是__排尽装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后，发生爆炸__； ②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却，一是__防止高温下的铁与空气接触，被氧化为氧化铁__，二是还可__防止澄清石灰水倒吸__； ③尾气中含有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以尾气要__收集或点燃__，以防止直接排放污染空气。 2.工业炼铁 (1)设备：__高炉__； (2)原料：__铁矿石__、__焦炭__、__石灰石__、__空气__； (3)反应原理：赤铁矿炼铁原理__Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2__；磁铁矿炼铁原理Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2_ (4)用化学方程式表示，高炉中如何产生一氧化碳：__C＋O2CO2__，__C＋CO22CO__。 (5)产品：__生铁__。 (6)石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅转变为炉渣除去。 (7)炼铁拓展：菱铁矿成分是FeCO3，用它炼铁的缺点是含铁量低；黄铁矿主要成分是FeS2，用它炼铁的缺点是含铁量低且会产生二氧化硫污染空气 (8)高炉煤气中含氮气、稀有气体、CO2、CO、烟尘等，其中大气污染物是CO、烟尘。 三、含杂质的计算：1000t含氧化铁质量分数为为80%的赤铁矿可炼出含杂质4%的生铁多少t？ ( 高温 )方法一：设可得生铁的质量为X。 ( X=583．3t ) Fe2O3 + 3CO═══2Fe + 3CO2 160 112 1000t×80% X（1—4%） 方法二：设可得生铁的质量为Y。 1000t×80% × ×100% = Y（1—4%） Y=583．3t 答：可得生铁583．3t 。 2.“气体”还原的计算思维：若实验小组的同学在实验前共称取20g赤铁矿样品放入玻璃管中，完全反应后余下固体15．2g，求此样品中Fe2O3的质量分数（注：固体的减少量是被夺走的氧化铁中氧元素质量）。解：（20g－15．2g）÷100%==16g， 100%==80% 答：样品纯度为80%。 ( 课后培优练 级练 ) 培优第一阶——基础过关练 1.下列说法中正确的是 A．铁锈的主要成分是Fe3O4 B．铁在干燥空气中容易生锈 C．铁锈可用于冶炼钢铁 D．生了锈的铁应随手丢弃 【答案】C 【解析】A、铁锈的主要成分是氧化铁，化学式为：Fe2O3，不符合题意；B、铁生锈的条件是铁与氧气和水反应，故铁在干燥的空气中不易生锈，不符合题意；C、铁锈的主要成分是氧化铁，