内容正文:
年级下册·Y1
化学
第六章 金属
6.3 金属矿物与冶炼
第1课时 金属矿物与炼铁原理
一、几种金属矿物
1.金属的存在
自然界中,少数很不活泼的金属,如 金、银、铂 等,以单质形态存在,绝大多数金属都是以 化合物 形态存在于矿物之中。
2. 矿石及其主要成分
矿石 赤铁矿 磁铁矿 孔雀石 铝土矿
主要成分 Fe2O3 Fe3O4 Cu2(OH)2CO3 Al2O3
金、银、铂
化合物
Fe2O3
Fe3O4
Cu2(OH)2CO3
Al2O3
二、炼铁的原理
在高温条件下,用还原剂一氧化碳将铁从铁的氧化物中还原出来:
1.反应现象
玻璃管中的固体物质由 红棕 色变为 黑 色,试管中的澄清石灰水 变浑浊 ,导管口处有 蓝 色火焰。
红棕
黑
变浑
浊
蓝
2.实验步骤
(1)连接装置检验装置的气密性。
(2)装入药品并固定。
(3)向玻璃管内通入一氧化碳气体,片刻后点燃尖嘴管处酒精灯。
(4)点燃酒精喷灯加热氧化铁。
(5)熄灭酒精喷灯。
(6)冷却到室温后停止通入一氧化碳。
3.尾气处理
一氧化碳有毒,故要进行尾气处理,防止其污染空气。处理的方法有 收集 法、 燃烧 法。
4.澄清石灰水的作用: 检验生成的二氧化碳气体 。
收集
燃烧
检验生成的二氧化碳气体
知识点1 几种金属矿物
1.“狗头金”是一种含金量高的天然矿石,它是寻找金矿的重要线索,在我国多地均有发现。其中金的存在形式是( A )
A.单质 B.氧化物
C.含硫的化合物 D.含碳的化合物
2.“绿色化学”的理念正深入人心,工业生产更应关注。从效益与环保角度看,最不适宜炼铁的是( C )
A.赤铁矿(Fe2O3) B.磁铁矿(Fe3O4)
C.黄铁矿(FeS2) D.菱铁矿(FeCO3)
A
C
3.传统文化《千里江山图》是北宋王希孟创作的绢本设色画,其颜料选用各色天然矿石,描绘了中国的锦绣河山。一些矿石的主要成分及颜色如下表所示。
矿石 主要成分 颜色
蓝铜矿 Cu3(OH)2(CO3)2 蓝色
孔雀石 Cu2(OH)2CO3 绿色
雌黄 As2S3 黄色
赭石 Fe2O3 红色
(1)四种矿石主要成分中,属于氧化物的是 Fe2O3 (填化学式)。
(2)蓝铜矿和孔雀石的主要成分在组成上具有的相同点是 都由Cu、O、C、H四种元素组成 。
Fe2O3
都由Cu、O、C、H
四种元素组成
知识点2 炼铁的原理
4.(2023·周口三模)如图为模拟工业炼铁的原理实验装置图,下列说法不正确的是( C )
A.该实验利用了一氧化碳的还原性
B.参加反应的一氧化碳和生成的二氧化碳的质量比为7∶11
C.铁单质是银白色的,所以硬质玻璃管中的现象是红棕色粉末变成银白色
D.该反应原理不利于实现碳中和的目标,用氢气代替一氧化碳可解决此问题
C
5.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),流程如下(提示:ZnCO3ZnO+CO2↑),下列说法正确的是( C )
A.加热过程中炉甘石发生了置换反应
B.该过程前后锌元素化合价不变
C.该方法利用了木炭粉的还原性
D.该过程排放出的气体不会污染环境
C
6.某化学实验兴趣小组在实验室利用如图所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是( C )
A.反应前后Fe的化合价由+2变为0
B.充分加热,a处固体由黑色变为红棕色
C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2
D.可用水吸收尾气中的CO
C
7. 如图所示是初中化学常见的一些物质之间的转化。下列说法不正确的是( D )
A.图中Fe2O3是赤铁矿的主要成分
B.反应③可以检验二氧化碳气体
C.X溶液可能是硫酸铜溶液
D.反应②的化学方程式可能是Cu(OH)2+FeCu+Fe(OH)2
D
8.科学探究学习完“金属矿物与冶炼”的相关知识后,老师给了同学们一包红色粉末,该粉末可能是铜和氧化铁(Fe2O3)中的一种或两种。同学们对该粉末进行了定性与定量实验探究。
(1)定性实验:
实验方案 实验现象 实验结论
取少量红色粉末放入试管中,滴加足量的稀盐酸振荡 若红色粉末全部消失,溶液呈棕黄色 粉末为Fe2O3
若无明显现象 粉末为Cu
若无明显现象
(2)定量实验:取该粉末4 g放入硬质玻璃管中,先通CO,然后用酒精喷灯加热一段时间,停止加热继续通入CO至装置冷却。实验装置如图:
①实验时,先通CO再加热的目的是 排净装置内的空气,防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸 。
②若该粉末是氧化铁,在