内容正文:
8.3金属资源的利用和保护
不断学习 才会有未来
1
沙里淘金
自然界的金属
有两种存在形式
单质:少数不活泼金属
化合物: 多数活泼金属
沙里为什么能直接淘到黄金?却很少能淘到其他金属?
3
孔雀石 Cu2(OH)2CO3
碱式碳酸铜
赤铜矿 Cu2O
氧化亚铜
金属矿物之 美
毛赤铜矿(Cu2O )
金属矿物之 美
红褐色 赤铁矿·Fe2O3
黑色 磁铁矿·Fe3O4
大自然提供金属矿物资源,其中,提取量最大的是铁。
赤铁矿
铁制品
?
工业炼铁
炼铁厂
炼铁炉
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钢铁厂·高炉炼铁
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一、高炉炼铁
1、原料:铁矿石、焦炭、石灰石
铁矿石:赤铁矿(红色Fe2O3)、磁铁矿(黑色Fe3O4)
焦炭作用:提供还原剂和热量
石灰石作用:除去铁矿石里的杂质(造渣)
2、原理(化学方程式):
炼赤铁矿:3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
炼磁铁矿: 4CO + Fe3O4 = 3Fe + 4CO2
高温
高温
炼
铁
高
炉
进风口
(空气)
下:C + O2 = CO2
点燃
中:CO2 + C = 2CO
△
铁矿石、焦炭、石灰石
煤
炼赤铁矿:3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2
炼磁铁矿: 4CO + Fe3O4 = 3Fe + 4CO2
△
△
铁水
炉渣
实验:CO还原Fe2O3
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CO还原赤铁矿·Fe2O3
先灭
后停
红变黑
浑浊
先通
处理尾气
防止污染
实验要注意:
①实验开始,先通CO排除玻璃管内的空气,再加热,
防止爆炸。
②实验中要处理尾气,防止空气污染。
③实验结束,先停加热,待冷却之后再停CO,
防止高温下还原出的铁与空气反应,被重新氧化。
尾气的处理
烧掉尾气
收集尾气
尾气循环利用
铁矿石
生铁
Fe
杂质
还原
赤铁矿
Fe2O3
杂质
磁铁矿
Fe3O4
杂质
例题:
用 1000t 含氧化铁80% 的 赤铁矿石,理论上可以炼出 含铁96% 的 生铁 多少吨?
练习:
要炼出 含杂质2% 的 生铁 3200吨,需要 含Fe3O4 质量分数为80% 的 磁铁矿石 多少吨?
铁制品暴露在空气中会生锈
全世界每年因 腐蚀 而报废的金属设备和材料相当于年产量的20% ~ 40%。
金属锈蚀
巨大损失
安全隐患
为了减少损失,需要探究金属锈蚀原因、防护方法和废金属的回收利用
〔探究实验〕铁生锈的条件
1.铁生锈是铁与空气中的O2、H2O反应,属于缓慢氧化;
2.铁锈是混合物,
结构疏松,
主要成分是氧化铁(Fe2O3),
红棕色。
结论:
稀H2SO4中
食盐水中
铁在酸性和有盐的条件下生锈会更快;
自行车的构件如支架、链条、钢圈等,分别采取了什么防锈措施?
刷油漆
涂油
镀铬
防止生锈的措施:
①刷漆;
②涂油;
③镀上其他金属。
原理就是隔绝氧气和水。
保护金属资源有三个方面:
①防止腐蚀金属;
②回收;
③合理开采。
CO还原赤铁矿·Fe2O3
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