8.3　金属资源的利用和保护 第1课时课件-2024-2025学年九年级化学人教版下册

课题3　金属资源的利用和保护 第1课时　铁的冶炼 化学 九年级全册 人教版 ❶地球上的金属，除少数很不活泼的金属如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在。 ❷在CO还原氧化铁实验中，应先通CO，然后加热；反应完成后，应先熄灭酒精灯，待装置冷却后，再停止通CO，防止被还原出来的铁重新被氧化。 ❸在实际生产中，所用的原料或产物一般都会含杂质，利用化学方程式进行计算时必须代入纯净物的质量。 ❹一氧化碳还原氧化铁实验后的尾气中含有有毒的CO，可用点燃的方法除去或用气球收集。 1．几种常见的矿石：赤铁矿，其主要成分为_______；磁铁矿，其主要成分为_______；赤铜矿，其主要成分为_______；铝土矿，其主要成分为________；金红石，其主要成分为_______；软锰矿，其主要成分为_______。 2．工业炼铁：(1)设备为_______；(2)原料为___________________________；(3)原理是 _________________________________________________________________ __________；(4)在炼铁过程中发生的反应的化学方程式依次为__________________、____________________、______________________________。 3．(1)纯净物的质量＝__________________________________。 (2)混合物的质量＝________________________________________。 (3)纯净物的质量分数(纯度)＝________________________。 Fe2O3 Fe3O4 Cu2O Al2O3 TiO2 MnO2 高炉 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 在高温的条件下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 混合物的质量×纯净物的质量分数 纯净物的质量÷纯净物的质量分数 1.下列关于工业炼铁的说法，错误的是( ) A．高炉炼铁得到的是生铁 B．石灰石的主要作用是除去二氧化硅，形成炉渣 C．工业炼铁还原铁矿石的反应中，作还原剂的只有焦炭 D．工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石和空气 C 2.实验室根据工业炼铁的原理设计了如图所示的装置进行实验。请回答： (1)写出一种主要成分为氧化铁的矿石名称：__________。图中还原氧化铁的化学反应方程式为_____________________________。 (2)“加热”和“通气”(通入CO)的操作顺序是先_______后_______。(均填“通气”或“加热”) 赤铁矿 通气 加热 3.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%的生铁的质量约是( ) A．56 t B．58.3 t C．70 t D．72.9 t　 B 4.下列表述不正确的是( ) A．炼出的生铁和钢是含碳量不同的铁的合金 B．高炉炼铁加入焦炭的作用只是提供热量 C．CO还原氧化铁的反应不属于置换反应 D．将尾气点燃或收集可防止CO污染空气 B C 6.实验室里用如图所示的装置还原氧化铁，关于该实验，下列说法错误的是( ) A．玻璃管中发生的反应属于置换反应 B．该实验说明了一氧化碳既可以燃烧又有还原性 C．实验时，先通入纯净的一氧化碳，再点燃酒精喷灯给玻璃管加热 D．酒精灯的作用是将尾气点燃，防止污染空气 A A 8.用“W”形玻璃管进行微型实验如图所示，下列说法不正确的是( ) A．a处红棕色粉末变为黑色 B．b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成 C．反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加 D．该装置具有操作简便、节约试剂的优点 C 请回答下列问题： (1)写出高炉中以磁铁矿(主要成分是Fe3O4)为原料炼铁的主要化学方程式：____________________________________________。 (2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_______________________________ ______________________________；焦炭在炼铁过程中的主要作用是______________________________________。 (3)工业炼钢时，用纯氧的目的是______________________________________；与纯铁相比，钢坯_________(填字母)。 a．熔点高　 b．硬度大　c．抗腐蚀性强 增大反应物间的接触面积，使 反应更快、更充分(有理即可) 提供热量，产生还原剂一氧化碳 与生铁中的碳反应，降低含碳量 bc ❺常见金属的冶炼方法主要有以下几种： (1)电解法，主要适用于较活泼金属的冶炼。例如电解Al2O3制取铝单质。 (2)热还原法，例如用C(焦炭、木炭)、CO还原CuO、Fe2O3等。 (3)加热法，例如2HgO eq \o(=====,\s\up7(△)) 2Hg＋O2↑。 (4)置换法(湿法冶金)，例如Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。 C＋O2 eq \o(=====,\s\up20(高温)) CO2 CO2＋C eq \o(=====,\s\up20(高温)) 2CO 3CO＋Fe2O3 eq \o(=====,\s\up20(高温)) 2Fe＋3CO2 eq \f(纯净物的质量,混合物的质量) ×100% 3CO＋Fe2O3 eq \o(=====,\s\up20(高温)) 2Fe＋3CO2 5.钢铁冶金行业正向“绿色企业”发展，下列物质从环保角度分析最不宜炼铁的是( ) A．赤铁矿(Fe2O3) B．磁铁矿(Fe3O4) C．黄铁矿(FeS2) D．菱铁矿(FeCO3) 7.工业炼铁的部分反应如下图所示，则下列说法正确的是( ) O2 eq \o(――→,\s\up24(＋X),\s\do8(①)) CO2 eq \o(――→,\s\up24(＋X),\s\do8(②)) CO eq \o(――→,\s\up24(＋Y),\s\do8(③)) Fe A．X可以是木炭 B．X与CO都具有氧化性 C．③反应后的尾气可直接排放 D．Y中铁元素以单质形式存在 9.用1 000 t赤铁矿石，理论上可以炼出560 t纯铁，求这种赤铁矿石中Fe2O3的质量分数。 解：设1 000 t赤铁矿石中Fe2O3的质量为x。 Fe2O3＋3CO eq \o(=====,\s\up7(高温)) 2Fe＋3CO2 160 112 x 560 t eq \f(160,112) ＝ eq \f(x,560 t) 　x＝800 t 这种赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为 eq \f(800 t,1 000 t) ×100%＝80% 答：这种赤铁矿石中Fe2O3的质量分数为80%。 10.我国炼铁始于春秋时代，随后炼铁规模和技术不断发展。近年来，我国钢铁工业持续快速发展，建成了门类齐全、独立完整的产业体系。联合钢铁工业的基本生产流程如图所示。 Fe3O4＋4CO eq \o(=====,\s\up7(高温)) 3Fe＋4CO2 $$