课题3 金属资源的利用和保护-【题高分】2023-2024学年九年级化学下册同步教学专题讲义（人教版）

一、金属资源在自然界的存在 1.矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。 2.常见的矿石及主要成分： 赤铁矿（ ）、磁铁矿（ ）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（ ）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。 1．下列说法正确的是 A．大多数金属元素在自然界中以单质形式存在 B．所有金属常温下都是固体 C．大多数金属具有优良的导电性、导热性、延展性 D．铁是地壳中含量最高的金属元素 1．在自然界中能够以单质形式存在的是                                  A．Fe B．Al C．Na D．Au 2．同学们收集的下列矿石样品中，主要成分为Fe3O4的是 A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．孔雀石 D．铝土矿 一、铁的冶炼 1.实验室——一氧化碳还原氧化铁 (1)实验装置： (2)反应的化学方程式(炼铁的原理)：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3)实验步骤： 1）检查装置的气密性。 2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。 3）向玻璃管内通入一氧化碳气体，并点燃酒精灯。 4）待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。 5）当玻璃管内红色粉末变为黑色时，停止加热。 6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入一氧化碳气体，并熄灭酒精灯。 (4)实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。  (5)实验注意事项： 1）先通入一氧化碳气体的目的：排净装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸。 2）实验完毕后继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却的目的：防止高温下的铁与空气接触被氧化。同时，还可防止试管内的澄清石灰水被倒吸。 3）尾气的处理：尾气中的一氧化碳有毒，所以尾气要经过处理，可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。 4）若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使火力更加集中，提高温度。 2.工业——高炉炼铁 (1)设备：高炉 (2)原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气） (3)反应原理： C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3 CO2 C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32F C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3C 石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。 C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2 产品：生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。 1．实验室制取一氧化碳发生的化学反应是HCOOH(甲酸)H2O+CO↑。用如图所示的装置制取一氧化碳并还原氧化铁时(夹持装置已略去)，下列有关该实验的说法中，正确的是 A．实验开始时，应先点燃酒精喷灯，再滴加甲酸 B．大气球可以用燃着的酒精灯替代 C．澄清石灰水的作用是吸收二氧化碳 D．反应过程中a处黑色粉末逐渐变成红色 1．下列有关炼铁的说法正确的一组是 A．实验室炼铁是将铁的化合物最终转化为铁单质的过程 B．实验室用CO还原Fe2O3时，结束时先停止通CO，后移开酒精喷灯 C．工业炼铁时焦炭的作用是与氧气反应，发生不完全燃烧生成一氧化碳 D．高炉炼铁时，固体原料从高炉下方加入，空气从上方通入 2．铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。工业上炼铁的过程如图所示，下列说法错误的是 A．炼铁的设备是高炉 B．所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 C．焦炭的主要作用是提供热量、产生二氧化碳 D．石灰石的作用是与铁矿石中的杂质反应形成炉渣 一、含杂质的反应物或生成物的有关计算 当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。 一般利用该公式及其变形： 1.化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的纯净物间的关系。 2.做题时要重视审题，看清题目中所给的质量分数是纯度还是杂质的质量分数。如用200t含杂质20%的赤铁矿石用于炼铁，参加反应的纯净物不是200t×20%，而是200t×(1-20%)。 3.纯物质和不纯物质之间的关系：纯物质的质量＝不纯物质的质量×纯度。 1．磁铁矿石(含Fe3O4)是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：4CO+Fe3O43Fe+4CO2，将其中的Fe3O4转化为Fe。 (1)Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为 。 (2)假设冶炼过程中铁没有损耗，用含有50%的Fe3O4磁铁矿石炼铁，464吨磁铁矿石可提炼出纯铁质量多少？ 1．随着科学技术的发展，人类获取金属的方式也变得多样化。 方式一：从废液中提取有价值的金属 (1)往Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入过量的锌粉，充分