拓展3 金属冶炼-【帮课堂】九年级科学上册同步学与练（华师大版）

一、金属资源概述 1、少数很不活泼的金属以单质形式存在，如金、银等。 2、绝大多数金属以化合物形式存在，如Fe、Cu、Al等。 3、常见的金属矿石及其主要成分 金属矿石 赤铁矿 黄铁矿 菱铁矿 铝土矿 黄铜矿 辉铜矿 主要成分 Fe2O3 FeS2 FeCO3 Al2O3 CuFeS2 Cu2S 4、我国矿物储量居世界前列。 5、人类每年要提取数以亿吨的金属用于工农业生产和其他领域，其中提取量最大的是铁。 二、铁的冶炼 1、实验室：一氧化碳还原氧化铁（实验仪器：酒精喷灯、直玻璃管、试管、玻璃导管、铁架台、胶塞、酒精灯） 实验现象： A处 B处 C处 实验现象 红棕色粉末逐渐变成黑色 澄清石灰水变浑浊 产生蓝色火焰 化学方程式 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Ca(OH)2 +CO2 = CaCO3↓ + H2O 2CO + O22CO2 实验注意事项： （1）先通入CO一会儿，再给氧化铁加热；原因:排尽装置中的空气，防止加热CO与空气的混合气体发生爆炸。 （2）停止加热，继续通人CO至玻璃管冷却；原因:防止生成的热的铁被空气再次氧化。 （为减少CO的使用量，熄灭酒精喷灯后，可用弹簧夹将硬质玻璃管两侧的导管关闭，使铁在密闭装置中冷却） （3）尾气处理:①点燃，使CO变成无毒的CO2；②在导管末端系一个气球或用排水法将尾气收集起来。 （4）酒精喷灯的作用是提供高温（如果用酒精灯，则加金属网罩，金属网罩可以集中火焰，提高温度） （5）澄清石灰水的作用：检验生成的二氧化碳。 3、装置改进 优点：节约药品 优点：双管集气瓶既可以检验并吸收二氧化碳，还能收集多余的一氧化碳 优点：节约能源，减少空气污染 4、工业上炼铁 设备：高炉 （1）炼铁的原料：铁矿石、 焦炭、石灰石、空气 （2）反应原理：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 （3）焦炭的作用： ①提供热量（ C+O2CO2）；②生成CO（C + CO22CO） （焦炭虽具有还原性，但是CO气体具有流动性，与铁矿石接触更充分） （4）石灰石的作用：将矿石中的二氧化硅变为炉渣。 （5）生产产物：生铁（具有较多杂质），密度大于炉渣，故出铁口在出渣口下方。 （6）高炉气体的主要成分：N2、CO、CO2等； 处理方法：收集后集中处理，或工业生产中常用于制煤气。 1、下列矿石与其主要成分对应不一致的是（ ） A．磁铁矿—FeCO3 B．铝土矿—Al2O3 C．赤铁矿—Fe2O3 D．黄铁矿—FeS2 2、下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是（ ） A．炼铁用赤铁矿的主要成分是Fe3O4 B．用燃着的酒精灯可防止CO污染空气 C．硬质玻璃管中红色固体变为黑色 D．实验过程中澄清石灰水变浑浊 3、如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（　　） A．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气 B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气 C．待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管 D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验 4、工业炼铁的部分反应如下所示，则（　　） O2CO2COFe A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性 C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素在自然界以单质存在 5、用如图装置完成以下实验： （1）探究燃烧条件：若 B 处盛放木炭。 Ⅰ．先在 A 处通入氮气一段时间后，在 B 处加热B、C 处没有明显变化； Ⅱ．待 B 处冷却至室温，在 A 处通入氧气一段时间后，B、C 处没有明显变化； Ⅲ．在 A 处继续通入氧气，然后在 B 处加热，发现木炭燃烧，C 处变浑浊。 （2）模拟工业炼铁：若 B 处盛放氧化铁粉末。在 A 处通入一氧化碳一段时间后，B 处下方用酒精喷灯加热。下列说法中正确的个数有（ ） ①Ⅰ和Ⅲ对比，说明燃烧需要可燃物与氧气接触 ②Ⅰ和Ⅲ对比，说明氧气的化学性质比氮气活泼 ③Ⅱ和Ⅲ对比，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点 ④实验（2）中缺乏尾气处理装置 ⑤实验（2）中玻璃管内物质的质量在反应前后的减少量等于 C 中反应前后物质的质量的增加量 A．5 个 B．4 个 C．3 个 D．2 个 6、如图是某科学老师设计的一氧化碳还原氧化铁的实验装置。 （1）在B装置的液面下降到安全线之前，不能加热氧化铁，这是因为 。 （2）反应结束后停止加热，继续通CO，此时B装置的作用是