内容正文:
年级下册·P
化 学
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 铁的冶炼 含杂质物质的有关计算
一、金属资源的存在
除少数很不活泼的金属如金、银等有 单质 形式存在外,其余都以 化合物 的形式存在。
单质
化合物
二、铁的冶炼
1.炼铁的原理
(1)实验装置:
(2)原理: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)实验现象:红色粉末 变黑 ,澄清石灰水 变浑浊 ,导管口有 蓝色 火焰。
(4)注意事项:实验开始先 通入一氧化碳 ,再 加热 ;实验结束先 停止加热 ,继续 通入一氧化碳 至试管冷却。
变黑
变浑浊
蓝
色
通入一氧化碳
加热
停
止加热
通入一氧化碳
2.工业炼铁
(1)原料: 铁矿石 、 焦炭 、石灰石、空气。
(2)设备:高炉。
(3)原理:在高温下,利用炉内反应生成的 一氧化碳 把铁从铁矿石里还原出来。
铁矿石
焦炭
一氧化碳
知识点1 铁的冶炼
1.把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行冶炼,得到的产物是( B )
A.钢 B.生铁 C.纯铁 D.锰钢
B
2.如图所示是实验室用一氧化碳还原氧化铁的装置图,下列说法不正确的是( A )
A.实验时,先加热氧化铁固体,再通入一氧化碳气体
B.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成
C.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置
D.反应前后,玻璃管中铁元素的质量没有发生改变
A
3.传统文化 《天工开物》中记载了古代炼铁工艺:“凡铁一炉载土(铁矿石)二千余斤,或用硬木柴,或用煤炭……扇炉风箱必用四人……即时炒成熟铁。”该方法的大致生产过程如图所示:
(1)炼铁炉在炼铁过程中需要不断拉动风箱鼓入空气,其目的是 使煤炭充分燃烧,提供炼铁所需的高温条件 。
(2)若该过程中使用的铁矿石是赤铁矿(主要成分是Fe2O3),则炼铁炉中生成铁的反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(3)潮泥灰的作用和高炉炼铁中石灰石的作用类似,该炼铁过程中撒入潮泥灰的主要作用是 将矿石中的二氧化硅转化为炉渣 。
使煤炭充分
燃烧,提供炼铁所需的高温条件
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
将矿石中的二氧化硅转化为炉渣
知识点2 含杂质物质的有关计算
4.工业上用100 t含氧化铁(Fe2O3)80%的赤铁矿石,理论上可以冶炼出含铁96%的生铁的质量是( B )
A.56 t B.58.3 t
C.70 t D.72.9 t
5.(2023·眉山中考)磁铁矿石(主要成分为Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可通过反应Fe3O4+4CO3Fe+4CO2将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁、氧的微观粒子数目之比为 3∶4 。
B
3∶4
(2)假设炼铁过程中铁没有损耗,用含348 tFe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少?(写出计算过程)
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
348 t x×96%
= x=262.5 t
答:用含348 t Fe3O4的磁铁矿石理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是262.5 t。
6.用如图所示装置研究CO和Fe2O3的反应。下列说法不正确的是( C )
A.开始时应先通入CO再加热氧化铁
B.充分加热后,固体由红色变为黑色
C.快速推入CO可使氧化铁充分反应
D.气球的作用是防止CO污染空气
C
7.炼铁厂以铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁,主要反应过程如图所示:
焦炭二氧化碳一氧化碳生铁
请根据图示和所学知识判断下列说法错误的是( B )
A.生铁属于混合物
B.反应过程①是置换反应,②③属于化合反应
C.原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳
D.工业炼铁的设备是高炉
B
8.我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合后加热到约800 ℃,得到黄铜(铜锌合金,外观似黄金),流程如图所示(提示:ZnCO3ZnO+CO2↑),下列说法正确的是( A )
A.加热过程中炉甘石发生了分解反应
B.该过程前后锌元素化合价不变
C.用该方法能制得真黄金
D.将制得的黄铜加入稀硫酸中没有明显现象
A
9.创新实验 在实验室里,常用CO与氧化铁的反应模拟炼铁(装置如图甲所示)。请回答下列相关问题。
(1)玻璃管中发生反应的化学方程式是 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)处理尾气常用 燃烧 (填“燃烧”或“直接排入空气”)