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RJ
化 学
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第1课时 金属矿物 铁的冶炼
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第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
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第1课时 金属矿物 铁的冶炼
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A.赤铁矿(Fe2O3) B.赤铜矿(Cu2O)
C.软锰矿(MnO2) D.黄铁矿(FeS2)
知识点1 金属矿物
1.大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,以下为部分金属矿石及其主要成分,其中最适合用于炼铁的是( )
A
▶限时:5分钟
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2.下列关于金属资源的说法错误的是( )
A.铝土矿的主要成分是Al2O3
B.宝贵的金属资源主要分布在地壳和海洋中
C.金属在自然界中都以化合物的形式存在
D.目前世界上年产量最高的金属是铁
C
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知识点2 铁的冶炼
3.[教材图8⁃16改编]某地根据当地资源特点将
石灰石的开采、加工和高炉炼铁工厂建在一
起形成联产。
(1)炼铁的原料有赤铁矿石、焦炭、空气和 ,
炼铁过程中加入焦炭的作用是 和制取 。
CO
提供热量
石灰石
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(2)高炉内,③处发生反应的化学方程式为
。
(3)根据图中生铁口和出渣口的相对位置,说明生铁的密度比炉渣 (填“大”或“小”),最终得到的生铁是
(填“混合物”或“纯净物”)。
混合物
大
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
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(4)高炉炼铁排放的废气中含有大量的高温一氧化碳,可作为能源用来煅烧石灰石。请写出煅烧石灰石的化学方程式: 。
(5)此联产方式的主要优点是________________________
(写出1点即可)。
降低成本(合理即可)
节约能源,合理利用资源,
CaCO3CaO+CO2↑
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知识点3 含杂质物质的计算
4.磁铁矿石(含Fe3O4)是常用的炼铁原料,工业上可通过如下反应:4CO+Fe3O43Fe+4CO2,将其中的Fe3O4转化为Fe。
(1)Fe3O4中铁元素与氧元素的质量比为 。
(2)假设冶炼过程中铁没有损耗,计算用含有464 t Fe3O4的磁铁矿石可提炼出含铁质量分数为96%的生铁的质量(写出计算过程)。
21∶8
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解:设可提炼出含铁质量分数为96%的生铁的质量为x。
4CO+Fe3O43Fe+4CO2
232 168
464 t 96%×x
x=350 t
答:可提炼出含铁质量分数为96%的生铁的质量为350 t。
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5.工业上利用赤铁矿石(主要成分为Fe2O3,还含少量SiO2等杂质)冶炼生铁的过程如图所示,下列说法正确的是( )
A.高炉炼铁的原理是利用一氧化碳还原氧化铁,该反应属于置换反应
B.高炉气体中SO2会形成酸雨,不能直接排放到空气中
C.原料中焦炭的作用之一是除去SiO2等杂质
D.生铁比纯铁硬度小,熔点高
B
▶限时:10分钟
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6.[生产情境·氢能炼钢]冶金科学家研究出一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工艺,其流程如图所示。
(1)H2从炼铁炉下方通入的目的是 _
。
接触面积,使反应更快、更充分
增大反应物之间的
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(2)高温下,用H2炼铁时,发生反应的化学方程式为
。
(3)与“焦炭炼钢”工艺相比,“氢能炼钢”的主要优点有
。
(4)炼钢炉中通入足量氧气的目的是 _
, 将生铁转化为钢。
分反应,降低碳的含量
使生铁中的碳充
清洁无污染
3H2+Fe2O32Fe+3H2O
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7.[2024·合肥瑶海区一模改编]某化学小组围绕“金属的冶炼”开展主题学习。
已知:草酸钠固体(化学式为Na2C2O4)加热分解生成碳酸钠和一氧化碳,化学小组利用此反应制备一氧化碳,并用一氧化碳还原氧化铁。他们设计的实验装置如图1。
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(4)该装置中锥形瓶(足量澄清石灰水)的作用是①检验并吸收二氧化碳;② 。
(5)实验结束后,小组同学发现L形硬质玻璃管中的黑色固体均能被磁铁吸引,于是对黑色固体的成分进行探究。
(1)发生装置应选图2中装置 (填字母序号)。
(2)酒精灯上铁丝网罩的作用是 。
(3)L形硬质玻璃管中的现象是 。
收集CO,防止污染
红棕色粉末逐渐变黑
集中火焰,提高温度
A
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【查阅资料】铁粉、FeO、Fe3O4均为黑色固体;铁粉、Fe3O4均能被磁铁吸引;FeO、Fe3O4均不与CuSO4溶液反应。
【作出猜想】对磁铁吸引的黑色固体成分有以下三种猜想。
猜想Ⅰ:Fe;
猜想Ⅱ: ;
猜想Ⅲ:Fe和Fe3O4。
Fe3O4
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【实验验证】取少量反应后的黑色固体放入试管中,加入足量的CuSO4溶液,振荡,充分反应后静置,观察到红色固体中混有黑色颗粒,发生反应的化学方程式为
,说明 (填“猜想Ⅰ”“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)正确。
猜想Ⅲ
Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
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