内容正文:
一战成名·江西化学
命题点3 金属冶炼(8年6考)
1.金属资源的存在形式:地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除少数不活泼的金属,如金、银等有
单质形式存在外,其余都以 化合物 的形式存在。
2.常见的金属矿石
名称 赤铁矿 磁铁矿 菱铁矿 黄铜矿 辉铜矿 铝土矿
主要成分
的化学式
Fe2O3 Fe3O4 FeCO3 CuFeS2 Cu2S
Al2O3
(可用于冶炼铝)
3.工业炼铁
(1)炼铁原料: 铁矿石 、焦炭、石灰石、空气。
(2)设备:高炉。
(3)反应原理:装置内发生反应的化学方程式依
次为
① ;
② ;
③ 。
(4)产物:生铁(含碳量为2%~4.3%的铁合金)。
(5)焦炭的作用是提高炉温、 产生还原剂CO ;
石灰石的作用是 将矿石中的二氧化硅转变为渣 。
重 难 实 验 8 铁的冶炼(以一氧化碳还
原氧化铁为例)
1.实验原理:
Fe2O3+3CO
高温
2Fe+3CO2 (用化学方程式表示)。
2.实验装置
3.实验步骤及注意事项
(1)连接装置, 检查装置气密性 。
(2)将氧化铁粉末置于硬质玻璃管中,并固定在铁架台上。
(3)实验开始时,先 通入CO ,再点燃酒精喷灯,目的是 排尽装置中的空气,防止一氧化碳和空气的混
合气体受热发生爆炸 。
(4)实验结束后,先熄灭酒精喷灯,待玻璃管冷却至室温后再停止通入一氧化碳,目的是 防止铁粉在较高
温度下被空气中的氧气再次氧化 ; 防止石灰水倒吸使硬质玻璃管炸裂 。
【速记口诀】一氧化碳“早出晚归”,酒精喷灯“迟到早退”。
4.实验现象
(1)硬质玻璃管中:固体粉末由 红棕 色变为 黑 色。
(2)试管中:澄清石灰水的作用是 检验是否有二氧化碳生成 ,可观察到的现象是 澄清石灰水变浑浊 ,
反应的化学方程式为 Ca(OH)2+CO 2 CaCO3↓+H2O 。
(3)导管尖嘴处:产生 蓝 色火焰,反应的化学方程式为 。
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一战成名·
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江西化学
拓展设问
(1)为了 提高温度 ,常用酒精喷灯或在酒精灯上加金属网罩。
(2)该实验可验证CO的两条化学性质是 还原性 , 可燃性 。
(3)该实验中右端的酒精灯的作用是 点燃尾气中可能存在的一氧化碳,防止其污染空气 。
(4)通过该实验得到的铁是 纯净物 (填“纯净物”或“混合物”,下同),而高炉炼铁得到的铁是 混合物 。
5.尾气处理装置的改进与评价
(1)CO具有 可燃 性———用燃烧法将CO转化为无毒的CO2(如图甲、乙装置)。
(2)CO 难溶 于水———用排水法(如丙装置)或气球收集(如丁装置
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)。
即学即练
某校课外活动小组的同学在老师的帮助下,探究用氧化铁炼铁的主要反应原理。他们设计的实验装置
如下图所示。回答下列问题:
甲
乙
(1)氧化铁是 赤铁矿 (填“赤铁矿”或“磁铁矿”)的主要成分。
(2)写出用一氧化碳还原氧化铁的化学反应方程式: 。
(3)图甲中实验前先通一会CO,目的是 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸 。实验结束后,先
撤离酒精灯①,继续通入一氧化碳直到装置冷却 ,目的是 防止铁在高温时被氧化,还能防止石灰
水发生倒吸,造成玻璃管炸裂 。
(4)实验中澄清石灰水的作用是 检验生成的二氧化碳 。
(5)图甲中第①个酒精灯上网罩的作用是 集中火焰,提高温度 。
(6)图乙与图甲相比,它的主要优点是 节约燃料 。
(7)【微型实验】如图丙为某同学设计的改进实验装置,实验中 b处发生反应的化学方程式为
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O 。从安全和环保的角度考虑,设计一种尾气处理的方案
。
丙
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