5.2金属矿物 铁的冶炼 课件-2023-2024学年九年级化学沪教版（全国）上册

第2节 金属矿物 铁的冶炼 自然界中极少数金属以单质形式存在　 自然界中以单质存在的金和银 2 大多数金属以化合物形式存在 思考：为什么金、银、铂等少数金属以单质的形式存在？而大多数金属以化合物的形式存在呢？ 3 选择冶炼原料时，通常考虑矿石的价格、金属的含量、安全无污染等。 如何从金属化合物中得到金属？ 使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。 每种金属矿物都适合用来冶炼金属吗？ 从环保和金属元素含量的角度分析，你觉得下列铁矿石最不适合用来冶炼的是？ 赤铁矿 Fe2O3 磁铁矿 Fe3O4 FeS2 黄铁矿 由于不同的金属的化学活动性不同，因此，常采用不同的冶炼方法。热还原法、电解法、热分解法等。 利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 WO3 + 3H2 === W + 3H2O 2CuO + C === 2Cu + CO2 高温 高温 高温 热还原法热还原法 金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原。 金属的常用冶炼方法 2.CO与Fe2O3反应的装置 （1）反应容器： 硬质玻璃管 （方便加热和气体的进出） （2）加热工具： 酒精喷灯 （提供高温） Fe2O3 CO （3）如果要证明生成了CO2，还需要添加什么装置？ Fe2O3 CO 澄清 石灰水 （4）从上述装置排除的气体的成分是什么？该装置是否完善？ Fe2O3 CO 澄清 石灰水 （5）一氧化碳有毒，为防止一氧化碳污染空气该实验中如何对尾气进行处理？ 方法1：增加酒精灯点燃尾气 Fe2O3 CO 澄清 石灰水 方法2：用气球收集起来再处理。 Fe2O3 CO 澄清 石灰水 CO与Fe2O3反应的实验关键步骤 通 点 熄 通 CO： 早出晚归 酒精喷灯： 迟到早退 3.CO与Fe2O3反应的实验步骤： （1）组装实验仪器，并检查装置的气密性 （2）在硬质玻璃管中装入氧化铁粉末，固定装置。 （3）向玻璃管内通入验纯的一氧化碳气体； （4）点燃酒精喷灯给氧化铁加热； （5）熄灭酒精喷灯停止加热； （6）待试管内的物质冷却后停止通一氧化碳。 查—装—通—点—熄—通 4.CO与Fe2O3反应的实验现象 A处：固体由红色变成黑色； B处：澄清石灰水变浑浊。 A B C C处：尾气燃烧发蓝色火焰 5.如何证明生成的黑色粉末是不是铁粉？ 用磁铁吸引，再将黑色粉末加入稀盐酸中。 工业炼铁 2.原料： 主要反应: 高炉 铁矿石、焦炭、空气、石灰石 ①提供热源 ②提供CO 1.设备： 3.作用： 铁矿石：提供铁元素 焦炭： 空气：提供氧气 石灰石：将矿石中二氧化硅转成炉渣除去 Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 高温 以生铁为原料，利用氧气或铁的氧化物将一部分碳等杂质变为气体或炉渣而除去的过程。 目的： 降碳、调硅锰、除硫磷。 原理： 工业炼钢 原料进口 通过高炉炼出的铁是含有少量杂质的生铁，不是纯铁。 有关杂质问题的计算 例1、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？ 氧化铁的质量： 1000t× （ 1- 20% ）=800t 纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的质量分数 例2、计算多少吨生铁中含铁的质量分数为96%， 含铁560t？ 生铁的质量： 560t÷96%=583.3t 不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的质量分数 例3：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？ 注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量 赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁 1000t×80% ×70%÷96%=583.3t 生铁的质量： $$