内容正文:
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 铁的冶炼
1. 金属资源的存在
(1) 地球上的金属资源广泛地存在于地壳和海洋中,除 金 、 银 等少数很不活泼的金属有 单质 形式存在外,其余都以 化合物 的形式存在。
(2) 用化学式表示下列常见金属矿石的主要成分:赤铁矿 Fe2O3 ,磁铁矿 Fe3O4 ,铝土矿 Al2O3 。
金
银
单质
化合物
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
(1) 炼铁的原理: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (用化学方程式表示)。
(2) 实验室模拟炼铁的实验,实验装置见教材P16图8-20。
① 实验步骤:实验开始先通入 CO ,然后 加热 ,这样做的目的是 排尽装置中的空气,防止CO与空气的混合气体加热时发生爆炸 。当试管中的红棕色粉末全部变成 黑 色时,停止加热,还要继续通入CO至 硬质玻璃管冷却 ,防止 高温下铁与空气接触被氧化,也防止澄清石灰水倒吸 。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
CO
加热
排尽装置中的空气,防止CO与空气的混合气体加热时发生爆炸
黑
硬质玻璃管冷却
高温下铁与空气接触被氧化,也防止
澄清石灰水倒吸
2. 铁的冶炼
② 实验现象:硬质玻璃管中 红棕色粉末逐渐变成黑色 ,试管中 澄清石灰水变浑浊 ,右端尖嘴导管处 产生蓝色火焰 。
③ 尾气处理:实验进行时必须有 尾气处理 装置,防止 CO逸散到空气中造成污染 。
红棕色粉末逐渐变成黑色
澄清石灰水变浑浊
产生蓝色火焰
尾气处理
CO逸散到
空气中造成污染
(3) 工业炼铁
① 主要原料: 铁矿石 、 石灰石 、焦炭和空气。其中焦炭的作用是 制取还原剂CO和燃烧放热提高炉温 。
② 设备: 高炉 。
③ 产物: 生铁 。
铁矿石
石灰石
制取还原剂CO和燃烧放热提高炉温
高炉
生铁
3. 含杂质的化学反应的计算
利用化学方程式计算时所用的量都是纯净物的量,故必须将不纯物的质量转化为 纯净物 的质量计算。不纯物、纯净物、纯度之间的关系:不纯物的质量 纯净物的质量。
纯净物
1. (2023·滨州模拟)刘禹锡的诗句“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”描述的是一种在自然界中大多以单质形式存在的金属,该金属是( A )
A. Au B. Fe C. Hg D. Cu
A
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2. 下列有关炼铁的叙述中,错误的是( B )
A. 炼铁的原料是空气、焦炭、石灰石和铁矿石
B. 炼铁是用空气中的氧气将铁矿石中的杂质氧化除去
C. 炼铁是用一氧化碳跟铁的氧化物反应生成铁
D. 炼铁的原料中石灰石的作用是造渣
B
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3. 下列变化过程不属于金属冶炼的是( B )
A. 电解氧化铝
B. 铁在氧气中燃烧
C. 焦炭与氧化铜在高温下反应
D. 一氧化碳与氧化铁在高温下反应
B
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4. (2023·无锡梁溪一模)《天工开物》中描述了系统、连续地炼铁、炼钢过程,利用煤炭炼铁,从炼铁炉流出的生铁水,直接流进炒铁炉里炒成熟铁,从而减少了再熔化的过程。下列说法错误的是( B )
A. 煤炭燃烧的温度能够达到炼铁所需的温度
B. 炼铁炉中流出的是纯铁
C. 生铁炒成熟铁的过程中降低了碳含量
D. 该炼铁工艺减少了再熔化的过程,节约燃料,彰显了古代劳动人民的智慧
B
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5. 请回答下列有关金属资源的问题:
(1) 某地赤铁矿和黄铁矿(主要成分是FeS2)储量丰富,若从保护环境的角度考虑,当地炼铁厂应选用的铁矿石是 赤铁矿 。
(2) 为增大反应物的接触面积,常将块状铁矿石 粉碎 ,从而提高铁矿石的利用率。
(3) 从炼铁废气中分离出的CO 能 (填“能”或“不能”)再用于炼铁。
赤铁矿
粉碎
能
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6. (2023·东莞一模)如图甲是一氧化碳还原氧化铁的实验装置图,试回答下列问题:
(1) 实验开始前要先通入一会儿一氧化碳,目的是 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸 ;图中有一处缺陷,你的改进方法是 在试管短玻璃导管口放置一个燃着的酒精灯(合