内容正文:
金属
·教材知识全解
知识点1 铁的冶炼
知识点2 金属的腐蚀与防护
·易错易混全解
·核心素养全解
第 10 章
第三节 金属的冶炼与防护
铁的冶炼
知识点
1
22
教材知识全解
1.金属资源的存在形式
存在 地壳和海洋中
存在
形式 单质(少数很不活泼的金属,如金、银等)
化合物(金、银等以外的其他金属)
“沙里淘金”,说明金在自然界中以单质形式存在。
特别提醒
2.几种常见的铁矿石的名称和主要成分
冶炼金属时,选择矿石应遵循的原则:(1)所需提炼金属的含量高;(2)矿石中对环境有害的元素少;(3)冶炼途径尽可能简便。
特别提醒
3.实验室模拟炼铁(一氧化碳还原氧化铁)
(1)实验装置
(2)实验步骤
①检查装置气密性;②装入药品并固定仪器;③先向硬质玻璃管
中通入CO,再点燃酒精灯;④点燃酒精喷灯;⑤反应结束后熄灭
酒精喷灯;⑥硬质玻璃管冷却后停止通入CO;⑦熄灭酒精灯。
(3)实验现象
①红棕色粉末逐渐变为黑色;②澄清石灰水变浑浊;③尾气燃烧
并产生蓝色火焰。
(4)化学方程式
A处:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2;B处:CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓
+H2O;C处:2CO+O2 2CO2。
(5)实验结论
红棕色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁,同时生成二氧化
碳。
(6)注意事项
①先通CO,排出装置内的空气,防止CO与空气混合加热时发生
爆炸;
②实验完毕后继续通入CO,防止生成的铁在较高温度下重新被
氧化,同时还可防止液体倒吸;
③CO有毒,所以尾气中的CO要经过点燃处理或收集备用,防止
污染空气。
4.工业炼铁
主要设备 高炉
原料 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等
反应原理 在高温的条件下,利用焦炭生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来
化学方程式 C+O2 CO2、C+CO2 2CO、3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2(主要反应)
产品 生铁
冶炼金属的方法有火法(碳还原法)及电解法等。
温馨提示
(2023湖南隆回模拟)实验室模拟工业炼铁的实验装置如
图所示,下列说法中不正确的是 ( )
A.实验过程中硬质玻璃管内红棕色粉末变成黑色
B.气球可以用燃着的酒精灯代替
C.实验过程中要先通入CO,后加热,目的是防止加热时玻璃管发
生爆炸
D.澄清石灰水用氢氧化钠溶液代替也能看到同样的现象且吸
收CO2效果更好
例 1
B
解析 一氧化碳在高温条件下与氧化铁反应生成铁和二氧化
碳,实验过程中硬质玻璃管内红棕色粉末变成黑色,A正确;CO具
有可燃性,气球可以用燃着的酒精灯代替,B正确;实验过程中要
先通入CO,后加热,目的是排尽装置中的空气,防止CO和空气混
合加热时发生爆炸,C正确;氢氧化钠与二氧化碳反应无明显现
象,不能代替澄清石灰水,D错误。
1.铁生锈条件的探究
金属的腐蚀与防护
知识点
2
22
实验装置
实验现象 几天后观察,A试管中铁钉生锈,与水面和空气接触部分锈蚀严重,B、C试管中的铁钉没有生锈
实验分析 A试管中的铁钉同时跟水、氧气接触,生锈;B试管中的铁钉只与水接触,不生锈;C试管中的铁钉只与干燥的空气接触,不生锈
实验结论 铁生锈的条件是与水、氧气同时接触
(1)钢铁的锈蚀速率受外界环境的影响,会随环境温度升高、湿
度增大、酸性增强而变快。
(2)铜生锈需要有三种物质参与:空气(或氧气)、水和二氧化碳;
铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿。
2.防止铁生锈的原理和方法
(1)原理:使铁制品与氧气和水隔绝。
(2)方法
①“讲卫生”——保持铁制品表面洁净和干燥。
②“穿外衣”——在铁制品表面形成保护层,如喷漆、涂油、
喷一层搪瓷、电镀、烤蓝等。
③“强体质”——改变金属的组成与结构,制成耐腐蚀的合金,
如制成不锈钢等。
3.保护金属资源
(2023北京海淀二模)实验小组利用如图所示实验探究铁
生锈的条件,一周后发现只有①中铁钉生锈,下列说法不正确的
是 ( )
A.①②说明铁生锈需要与O2接触
B.①③说明铁生锈需要与H2O接触
C.②③说明铁生锈需要与O2和H2O同时接触
D.蒸馏水需要煮沸后迅速冷却,以除去水中溶解的O2
例 2
C
解析 ①中铁钉与氧气和水同时接触,生锈;②中铁钉只与水接
触,不生锈;③中铁钉只与干燥的氧气接触,不生锈。①②说明铁
生锈需要与O2接触,A正确;①③说明铁生锈需要与H2O接触,B正
确;②③变量不唯一,不能说明铁生锈需要与O2和H2O同时接触,
C错误;蒸馏水需要煮沸后迅速冷却,以除去水中溶解的氧气,D
正确。
易错易混全解
工业炼铁与实验室模拟“炼铁”区分不清
易错点
每年世界上