8.3.1 铁的冶炼-【指南针·课堂优化】2024-2025学年九年级下册化学同步（人教版2024）

第八单元金属和金属材科 课题3 金属资源的利用和保护 第1课时 铁的治炼 预习新知 智慧锦囊 【知识巩固】 1.金属资源在自然界里大多数以 形式存在，地壳中含 1,在CO还原氧化铁实验 中，应先通CO,然后加热，以防上 量最多的金属元素是 ,铁的矿物主要有 (主要成分 CO和空气的混合气体加热时发 是 ),磁铁矿（主要成分是 )等。 生爆炸：反应完成后，应先德灭酒 2.铁的冶炼 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 (1)原理：在高温条件下，用还原剂 从铁的氧化物中将铁 氧化。步骤及原因巧记为：“C) 还原出来。 早出晚归，酒精灯迟到早退：前者 化学方程式：FeO,+3C0高温 2Fe+3CO. 颠倒会煤炸，后者颠倒会氧化”。 2.工业炼铁与实验室“炼铁” (2)炼铁设备： 的区别 (3)炼铁的原料： 在炼铁高 (1)还原剂来源不同。工业 炉中发生的主要化学反应有：C+0商温C0,C0,+C高温200.3C0+ 练铁中焦炭和空气发生一系列化 学反应，得到一氧化碳，同时放出 Fe,0,商温2Fe+3C0, 大量的热，为反应提供高温条件： 实验室“炼铁”采用直接通入还原 3.①纯净物质量=混合物质量× 剂一氧化碳气体的方法。 ②混合物中某元素的质量分数=纯净物中该元素的质量分数× (2)设备不同。工业炼铁使 用高护，可实现连续投料、连续生 产：实验室“塔铁”使用玻璃管，用 有关化学不纯物的化学方程式的计算要，点： 酒精喷灯来实验高温条件。 (1)代入化学方程式中的已知量、未知量必须是纯净物的质量 (3)产物不同。工业炼铁的 产物是含碳量较高的生铁：实验 (2)换算式简记：M姚净物=M不纯×A%(A%为纯净物的质量分数) 室“炼铁”能得到较纯净的铁。 【技巧点拨】 L.实际生产过程中，所用的 原料一般都含有杂质。在计算用 料和产量时，应考虑到杂质问题， A随堂过关B 一般都假定染质不参加反应。正 确步聚分三步： 知识点①金属资源的存在 (1)遇杂先换纯。 1.金属资源广泛存在于地壳和海洋中。下列金属单质主要以单质形 (2)将纯净物代入化学方程 式，计算要求的另一纯净物。 式存在于自然界的有 (3)求纯后再换杂。 A.K B.Mg C.Na D.Ag 2,注意“纯度”与“杂质质量 2.下列金属中以化合物形态存在于矿物之中的是 分数”的区别，纯度=1一杂质质 A金 B.银 C.铂 D.铁 量分数。 eo ·13· 指南针·课壹花化·九年纸下册·化学(RJ) 知识点②铁的冶炼 B综合演练 3.下列关于工业炼铁的叙述不正确的是( A.炼铁的设备是高炉 7.生铁和足量的稀盐酸充分反应后，总会有一 B.炼铁得到的产品是生铁 些残渣剩余，残渣的成分主要是 B.氯化铁 C.炼铁过程中加入石灰石的日的是将矿石中 A铁 C.氯化亚铁 D.碳 二氧化硅转化为炉渣 8.工业炼铁的部分反应如下所示，则 D.炼铁原料中焦炭的主要作用：一是燃烧提 供高温：二是作为还原剂还原氧化铁 O.CO.COF 4.下列有关高炉炼铁的说法正确的一组是( A.X可以是木炭 ①高炉中焦炭的作用是产生还原剂C) B.X与CO都具有氧化性 ②高炉中焦炭的作用是作燃料、供热 C.③反应后的尾气可直接排放 ③高炉中把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理 D.Y中铁元素以游离态存在 是2Fe,OM3+3高温4Fe+3C0, 9.工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程， 炼铁高炉中发生的主要反应有 ④高炉炼铁得到的产品是生铁，不是纯铁 ①C+0,点燃c0, A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ ②Fe,O,+3H商里2Fe+3H,0 知识点3 炼铁的计算 ③Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0, 5.我国是世界钢铁产量最大的国家，炼铁的主 ④2Fe,0,+3C高温4Fe+3C0,+ 要原料是铁矿石。用赤铁矿石（主要成分为 ⑤C0,+C高温2C0 FeO)炼铁的反应原理为3C)+FezO 高温 A.②③⑤ B.①③⑤ 2Fe+3CO2. C.①④⑤ D.②③ (1)上述反应不是置换反应的理由： 10.炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁 和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产 (2)FezO,中铁元素的质量分数： CuC2的流程图如下，下列有关说法错误 的是 ( (3)根据化学方程式计算：用含FeO60%的 NaClo 赤铁矿矿石800t,理论上可炼出纯铁 盐酸溶液 Fe(OH). 倒体 6.工业上用100t含氧化铁(FeO,3)80%的赤铁 京气 操作3 CuCl、 矿石，理论上可以冶炼出含铁96%的生铁的 废换作废操作 CuCl. 质量是 NaCl 废句 ( A.56t B.58.3t A.操作1中粉碎的目的是增大反应物的接 C.70t D.72.9t 触面积 14· 第八单元金属和金属材科 B.操作2中，CuS、NaC和Oz在高温条件下 A.①②⑤ B.②③⑤ 反应生产CuCL和NaS),化学方程式为 C.①③④ D.②④⑤ CuS+2NaC1+20,商温CC+NaS0, 14.某兴趣小组的同学们利用如图所示的装置 对CO还原FeO粉末的实验进行探究（固 C.操作3的名称是过滤 定装置略)。 D.流程图中能循环利用的物质是NaC 和NaS) 11.《天工开物》对钢铁冶炼过程有如下记载。 有关说法正确的是 【查阅资料】CO能溶于铜液[醋酸二氨合铜 A.“垦土拾锭”：铁元素是地壳中含量最高的 (1)和氨水的混合液] 金属元素 (1)按如图连接装置A一E,在装入试剂前， B.“淘洗铁砂”：铁矿石（主要成分为FO) 先 能溶于水 (2)写出装置B中反应的化学方程式： C.“生熟炼铁”：冶炼铁过程中发生了化学变化 D.“锤锻成钢”：生铁高温锻打成钢，碳元素 (3)通入C)2一段时间后，先点燃 (选 含量升高 填“A”或“D”)处酒精喷灯。 12.还原铁的某氧化物2.16g,可以得到1.68g (4)装置C中玻璃管的作用 铁。则该种铁的化合物的化学式为( (5)反应一段时间后，能证明CO与FeO,反 A.FeO B.Fe2O 应的实验现象： C.FeO D.FeCO 13.[科学思维]有一种纳米润滑添加剂，由铝 写出装置D中反应的化学方程式： 粉、铜粉、氧化铝粉末中的一种或几种组成， 取少量该添加剂，加入足量稀盐酸，有红色 (6)某同学认为该装置有缺陷，需在装置E后 固体残留并产生大量气泡：另取少量该添加 再连接装置F,其目的是 0 剂，加入一定量的硝酸银溶液，充分反应后 装置E、F的接口连接顺序：a连接 (选填 过滤，得到滤渣和蓝色滤液。根据以上实 “b”或“c”)。 验，有下列几种说法： 15.(眉山中考)钛金属具有硬度大、密度小、熔 ①该添加剂中一定有铜，可能有铝和氧化铝 点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能， ②若向滤渣中加入足量稀盐酸，滤渣部分溶 被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分 解，则该添加剂中一定有氧化铝 布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属 ③滤液中最多含有三种溶质 钛的主要工艺过程如下。回答下列问题： ④滤渣中一定有银和铜，滤液中一定有硝酸 Fe 铝和硝酸铜 锐钛选矿假木炭粉 磁铁矿 矿 商温 ⑤通过以上实验可以证明铝、铜、银三种金 木炭粉、C,TiC 高温 属的活动性顺序 足量的Mg 上述说法正确的有 15 格南针·课堂优化·九年纸下册·化学（凡J) (1)钛铁矿需要粉碎，其目的是 是组成元素相同的气体，D是目前世界年产量 最高的金属，A是黑色固体，请回答： (2)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO),其 (1)写出下列物质的化学式：A: 中钛元素的化合价为 价： B: (3)TiCL在高温下与足量Mg反应生成金属 (2)C在工业上常用来冶炼D,写出其反应的 钛，该反应的化学方程式为 化学方程式： ,在这个 (4)金属矿物不能再生。下列能有效保护钛 反应中， 发生了氧化反应。 金属资源的措施是 18.随着炼铁技术的进步，对物质资源的综合利 A回收利用废旧钛金属制品 用是大势所趋。竖炉冶铁工艺流程如图所 B.任意开采钛金属矿石 示，根据下列流程图回答问题。 C.钛金属抗腐蚀性能好，可随意堆放储存 赤铁()) 天然气(CH.) D.寻找、开发钛金属的代替品 高温尾气 上化 (C02H0) 16.联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下： 还原 阪诚到 反应堂 合成气(C0和山) 其 焦炭石灰石 废翎铁恰金材料 铁水 铁行 设备A ◆炼钢切 燃烧室 品 ←混合((C1和02) 空气 纯氧 (注：折号内化学式表示村成物质的主要成分》 请回答下列问题： (1)铁矿石事先要经过粉碎处理，目的是 (1)写出设备A的名称： (2)写出以磁铁矿为原料在高温下与一氧化 (2)赤铁矿的主要成分是 (填化学 碳反应制取铁的化学方程式： 式)，与CO反应的化学方程式为 (3)应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧 (3)催化反应室里发生化合价变化的元素是 而不用空气的原因： 19.某化学兴趣小组同学探究铁的冶炼相关问 (4)铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲 题，请按要求回答下列问题。 用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟 下图是工业炼铁的主要装置 铁矿石、焦炭和石灰石 是其中的哪一种？请你简述方法和现象： 商炉气体高妇气体 4 A区 开始生成铁 17.已知A、BC、D是初中化 形成护洁 学常见的四种物质，在一 定条件下它们之间的关系B 进风Π 黄空父8 B☒ 进风口 如图（部分物质及反应条件已略去）。其中BC 出铁山% 德 出清 ·16· 第八单元金属和金属材科 (1)若图中采用的铁矿石的主要成分为氧化 铁，请写出A区发生主要反应的化学方程 C核心素养C 式： 21.[科学探究与实践]某实验活动小组试验一 (2)加入焦炭的作用是燃烧放热提供高温和 氧化碳的性质，并测定铁的氧化物中铁和氧 的质量比，所用实验装置如图所示。 铁的氧化物 (3)出渣口的位置在出铁口的上方的原因： 一氧化碳一 (4)某工厂每天炼铁时需消耗2000吨含氧 化铁质量分数80%的赤铁矿，请计算该厂每 澄清石灰水 天可炼出含杂质4%的生铁的质量为 B 吨。（结果保留到0.1） 请回答下列问题： 20.(眉山中考)磁铁矿石（主要成分为FeO)是常用 (1)用加热某固体的方法制取一氧化碳气体 的炼铁原料，工业上可通过如下反应：FeO,+ 的发生装置中，可能用到的仪器有： 4C0商温3Fe+4C0,将其中的FeO转化为Fe. a.试管 b.烧杯 c.蒸发皿 d.酒精灯 (1)FeO,中铁、氧的微观粒子数目之比为 e.铁架台（带铁夹）f.带导管的橡皮塞 请用编号填写发生装置中所需要的仪器是 (2)假设炼铁过程中铁没有损耗，用含348吨 FeO,的磁铁矿石，理论上可以炼出含铁 (2)下列实验步骤：①给铁的氧化物加热： 96%的生铁的质量是多少（写出计算过程）？ ②通入一氧化碳气体：③停止给铁的氧化物 加热；④停止通一氧化碳。正确的操作步骤 为 。(填写编号) (3)装置B中发生的反应的化学方程式： (4)若已知铁的氧化物为Fe2O3,则装置A 中发生反应的化学方程式： (5)由上述实验可知，一氧化碳具有 性。 (6)在C处放置燃着的酒精灯，目的是 (7)若已知铁的氧化物的质量为0.36g,与 一氧化碳完全反应后，B装置增重0.22g,则 参加反应的一氧化碳的质量是 go (8)此铁的氧化物中铁、氧的质量为 ·17指命针·课堂化化·九年，下册·化李参考答策（凡J) 指南针·九年级下册·课堂优化·化学同步参考答案 第八单元 金树和金材料 )餐使反应更红渊阁：异庆提复老约热刻 【2相据遗人配简中本的修积.新生收氢气的棒积 咸取少量顺般逐状容液干试青中， (4)如人稀垃酸，有气着产生的为风粉：否周为生石两 ①W或3 特人铜性时溶陵反底 课题！金属材料 无用从变化 13.元023+eaAg+ (》碗限的求度鹅大，反克速率随快：锌与藏限的接解 桶习新如 商越大，反皮速平越使 专度4+卡a里r401 (》由棱料核感信遂新减餐：郴开的计回度较其，限应 能专题1金属需种性幅序 1塔.山雄大接触园具，使反度更快更充分 1能全属合全 工异电华药延国 较授.随看反虎的世行，国度开高，反度加使，酸致清L日2.A玉C4C5D6C 2en0+色：r+x 1(1)件情(2)价情圆名 耗，确液度变小.及口消新减慢 T.t13A,2w,0+(2)2n+2Nm 3C.0 4(1)金属丰金属混介物大强任 6国度：配质量相等的许散计啊政人有月试置中，然1)，十g,已十2M—((M1十坐g (3)含该量不风 后分别国人温度本同，体积相表准稻同的杨使酸，测量象A及B 19.Fe0+3me+3m 反佛点鸟南度小权璃体人动骨 收集等体因的氢气所害数们时河 m(1)信面(2)A>HD(3)辨+AN0 2)指候()其峰铁使用 ()深态生线的南度大干护清的希度 分需达想 贰2深时金萬的活动性 0A4十2Ag (40116,7 L A 2.A AD 4B 5.B 6B 7A &.A 9D 顶习新和 11(1F>之M加去金属表面的氧免同 ,41114 1002里合售 L.1州2少氢3)化合物的席箱 ②无用显提象()M:十N3一A以1+下 2)解：授限论上可以体由含铁8解⅓峰生铁的图量 门)黄制的硬度比挂制份楚度大 2.新盐斯金属(1)盐溶液(2)城氧气3羽强 1L.汇叠属H的密度小( 分层达标 课题3金属资源的利用和保护 为 11.)化学株+电统·机城园 I.A B 0十m里球十WD 117.M 革1采时铁的冷裤 C (第候上有红色圆体生成，有清由 232 168 行T+N商三T+0 装习斯如 346 6Xa 由十4价变为◇价 意色变为无色(3好十AF+ 1,化合物相春铁矿下e0F 4D5,C6D1,C8,B.象A1eD -22.61 课题2金属的化学性质 1玉.1U2)高护日铁矿石焦款在灰石 11.@w 玉用合物中吨步物的质量分数 客，理论上可以原地意线兴的生的质量为g5 2(1礼粗21+x1一A(7)A 程合日中试纯净物的质量分数 21.41)ad ef 第1谋时金属的化学性通 (g2相处上谢有红色国体，前线登色变浅 分星齿标 2dD34 横习新如 1十x一溪十A(A》4 1.D2.D31D4.D 10+X0e0青十 1(1)后号程度金属氧化物 (CufM1:.ZaN0 ) 气(1度院物中授有单场270州(83啊 (2DM+4M 4x+Fea商盟F+Xm 41A形4铁片表面有红色物随产生，银的表面无明盖7，DN.A生，B1相.D11,C2.A13B (51还摩 DIAl+AL 业北e十一F十u()俄，程 14(1)款表黎看的气密性 45除去尾气中将D.角止空气巧承 Fe+x1Fnd 线1填无军空气球满发结基(3)M如Cu, (a+2H-N+H0 47L14 6(1南液中由观气海，海流山无色变为浅峰色 (3)A(4》时节压凳 742 0nA300 铜饮公的进溶流由浅峰色变为无色 ()D中黄填管内红色明体爱或舞色E中澄清石明 第2课时金属资源保护 2(1)H↑8D大量气形减少浅绿F+L F+2H口一F门+H4 本空器法X+5和Le十3 项习新知 一L+H:↑，金据装化物2W+H口 用砂单舜去简战表国的氧化国 (8)服权氧化服： L(1)水其气42·xH() 2AC+3H Al+3FdCl-3Fe-+2AlLT 线()增大反皮曹的接触到机.虹快化学反应的速卡 2(1)表制品的干烯和h净 1单质化合物 2把测M精人盐店中(8C山，Fe, (20+4 (2)在铁制品表面夏金程打展 分器达标 于，(1的止脑烧产物下落使柴气重年装大华越使清托 LD玉C3A45多.A4A7.A8D段C 了较多的氧气-能氧气不如 ()+TAL AM+T (3)制成合金 分需达标 10.A (2氧气国人等体积等浓复的保君限 (4)A0 LD 2C 3.C 4B 5.A 6.D 7 8 B 9. 11,袋热3十H口—M1十H·2)温度 I3Gu十2A1-GfLh+2g 161高的240m十下0变里F+Cu 1n.C11,D 173 174