6.3 第2课时工业炼铁、生铁和钢以及含杂质的计算-【优+学案】2024-2025学年九年级下册化学课时通(科粤版2024)

第2课时工业炼铁、生铁和钢以及含 Fe+HSO,-FeSO,+H,↑ 杂质的计算 56 2 【通教材】 2 0.2g 一、1.高温焦炭二氧化碳 一氧化碳 56 x 20.2g 2.石灰石 x=5.6g 4.Fe,0,+3C0商2Fe+3C0, 则该合金的含碳量为：5.7g5.6g× CaCO, 商温Ca0十CO,↑ 5.7g 二、2%一4.3%多硬而脆可铸不可锻 100%≈1.8%，生铁的含碳量为2%~ 0.03%~2%少韧弹 4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%，故该铁 【通基础】 合金为钢。 【通素养】 1.A2.B3.A4.B 11.(1)①化合 吸热②生成还原剂CO 5.(1)能使矿物与空气充分接触，使反应更充分 (2)C+0,点槛c0, ③赤铁矿 Fe,0,+3C0商温2Fe+3C0, ④密度 (3)设理论可以炼出含铁96%的生铁质量 为x。 (2)①3H,+Fe,0,商温2Fe+3H,0 3C0+Fe,0,高 ②不排放二氧化碳，无污染 -2Fe+3CO ③调节钢的含碳量 160 112 1000t×80% 96%x 6.4金属的腐蚀 1601000t×80% 112 96%.z 【通教材】 一、1.氧气和水对比单一变量 x≈583t 2.氧化铁疏松多孔不能氧气水分 答：理论可以炼出含铁96%的生铁质量为 二、1.(1)有计划、合理地开采资源 583t。 (2)进行金属代用品的开发研究 【通能力】 (3)加强废旧金属回收再利用 6.C7.A 2.防止锈蚀 8.D解析：A中氧化铁的化学式为FezO3;B 3.喷漆涂油搪瓷镀上一层耐腐蚀的 中体现了氧气的氧化性；C中磷酸铁由三种 金属 元素组成，不是氧化物：铁的活动性大于铜， 【通基础】 能与硫酸钢发生置换反应生成钢和硫酸亚 1.C2.A3.B 铁，不能用铁桶配制波尔多液 4.B解析：装置内铁钉生锈消耗氧气，导致气 9.(1)③3C0+Fe203 高温2Fe十3C0, 压下降，在大气压作用下U形管内红墨水液 (2)CO、CO2、N 面左边上升，右边下降。即U形管内红墨水 (3)CO2+Ca(OH)2-CaCO+H2O 液面左高右低。 (4)B 5.D解析：已知小苏打溶液在升高温度后会 10.(1)0.2 分解产生二氧化碳，金鱼藻能利用二氧化碳， (2)设该铁合金中铁的质量为x。 在光照的条件下进行光合作用释放出氧气。第2课时 工业炼铁、生铁和钢以及含杂质的计算（答案P4) 通教材 棍棒猛搅 焦炭、石灰山 >3y3>33>>9>>3>>39>333233》>》>3 数潮泥灰 一、工业炼铁 1.原理：在 条件下，利用 与 反应生成的 把铁从铁矿石 风销 中还原出来。 炼钢 炼钛 2.主要原料：铁矿石、焦炭和 A.铁是地壳中含量仅次于铝的金属元素 3.设备：高炉。 B.焦炭只起提供热量的作用 4.主要反应 C.炼铁中的原理可为FeO,+3CO 高温 点燃 达到高温：C十O2CO2。 2Fe+3CO, D.炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为了增 产生还原剂：C十C)2 温2C0。 大反应物的接触面积，反应更加充分 形成生铁： 知识京2生铁和钢 形成炉渣： 3.生铁和钢的主要区别在于()》 CaO+SiO, 商摄CaSiO. A.生铁和钢的主要成分都是铁，其含碳量不 二、生铁和钢 同，性能也不同 B.生铁是铁，钢是铁的氧化物 类别 含碳量 含杂质 机械性能 机械加工 C.生铁硬而且有韧性，既可铸又可锻 D.钢是用铁矿石和焦炭作原料炼制而成的 生铁 4.传统文化)“灌钢法”是我国古代劳动人民对 钢铁治炼技术的重大贡献，陶弘景在其《本草 硬而 钢 可铸可锻 经集注》中提到“钢铁是杂炼生鞣作刀镰者”。 有 性 “灌钢法”主要是将生铁和熟铁（含碳量约 0.1%)混合加热，生铁熔化灌入熟铁，再锻打 通基础 成钢。下列说法正确的是() 知识点1工业炼铁 A.钢是一种只含有铁和碳两种元素的合金 B.“灌钢法”得到的钢含碳量比熟铁高 1.把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉中进行 C.高炉炼铁可以直接得到钢 冶炼，得到的产物是( D.生铁、熟铁和钢的含碳量不同是因为冶炼原 A生铁 B.铜 料是不同种类的铁矿石 C.纯铁 D.钢 知识点3含杂质物质的相关计算 2.传统文化(2024·钦州钦南区三模)如图为《天 5.金属在生产生活中应用十分广泛。 工开物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说 (1)《天工开物》中记载了“古法炼铁”和“炒钢法”。 法错误的是( “古法炼铁”时在炉中鼓人与矿物逆流而行的 12 优种学素说时进 空气，“逆流而行”的目的是 8.传统文化)(2024·日照东港区一模改编)《天 :再利用生成的还 工开物》记载的“生铁、熟铁连续生成工艺”，处 原剂和氧化铁反应生成铁单质。 于当时世界领先地位，是现代冶金工艺的雏 (2)“炒钢法”即“持柳棍疾搅即时炒成熟铁，炒 形。其流程图如图所示，下列说法正确的 过稍冷之时，或有就塘内斩划方块者”。不断 是( 翻炒液态生铁，发生的化学反应为 (用化学方程式表示)。 学气 气 (3)计算用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石， 铁矿石一格炼一生铁一搅拌→熟扶 理论可以炼出含铁96%的生铁质量。（写出计 木贺 黑色湿泥 算过程，结果保留整数) A.熔炼过程中，氧化铁与一氧化碳在高温下反 应的化学方程式为FeO+C0高温Fe+CO, B.通过搅拌向生铁中“充氧”可降低生铁的含 碳量，此过程体现了氧气的还原性 C.“黑色湿泥”（有效成分为磷酸铁FPO,)作 为熔剂可加快反应，磷酸铁属于氧化物 D.不能用铁桶配制波尔多液，主要原因是 通能力》992>229322>999393% Fe+CuSO,-Cu+FeSO 9.铁矿石炼成铁是一个复杂的过程。把铁矿石、 6.工业上把铁矿石、焦炭和石灰石一起投放高炉 焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用 内，从下方通入热空气，最后得到生铁。下列 炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还 说法正确的是( 铁到矿石、焦炭和石灰石 原出来，如图所示。 高炉气体、 热空气一炼铁商网一作铁 铁矿石，您炭、石灰石 高炉气休 ,商炉气体 炉渣 A.矿石中含铁就可用作炼铁原料 上口进料 B.焦炭只起为反应提供还原剂的作用 坑内反应 生成生铁 C.所得生铁的含碳量在2%~4.3%之间 形成护渣 热空气进门 D.高炉气体主要含有一氧化碳和二氧化碳 冬热空气进口 +出渣口 7.工业炼铁的部分反应如下所示，其中说法正确 出铁口+生铁 的是() (1)高炉内发生的主要化学反应： 000,c0 Fe ①C+O2 商温C0,:②C+C0,高湛2C0: A.X可以是木炭 ③一氧化碳还原氧化铁： B.X与CO都具有氧化性 C.③反应后的尾气可直接排放 (2)高炉气体中一定含有的成分为 D.Y中铁元素以游离态存在 一小年级下猫秘学门 (3)某兴趣小组在实验室中模拟炼铁的化学原 通素养 理，用一氧化碳还原氧化铁粉末，分别设计A、 B实验装置」 11.科学态度与责任◆在钢铁工业推进碳减排、碳 捕集的过程中，化学发挥了重要作用 CO (1)高炉炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石 和空气等。其生产原理如图所示。 空气 铁矿石 焦炭 Fo0s、Si0) 焦炭反应 →高炉气 0 气体X反应口直体y反应、巾-“铁水 石灰石+反应V 固休R ·妒渣 ①反应I属于 (填基本反应类型)反 应：反应Ⅱ是 (填“放热”或“吸热”) 澄清石灰水变浑浊的原因（用化学方程式表 反应。 示)： ②反应I和反应Ⅱ中焦炭的作用分别是提供 (4)从保护环境和节约能源的角度来说你认为 热量和 装置 (填字母)更合理。 ③主要成分为氧化铁的矿石名称 10.(2024·西安莲湖区模)生铁和钢都是铁和 为 氧化铁与气体Y的反应的化学 碳的合金，生铁的含碳量为2%~4.3%，钢的 方程式为 含碳量为0.03%~2%。化学兴趣小组同学 ①下图中，利用铁水和炉渣的 (填物 为确定某合金是生铁还是钢，他们取该合金 理性质)不同，两者通过不同高度的出口实现 样品5.7g(假设只含铁单质及碳单质)，加人 分离。 稀硫酸至不再产生气体为止，反应过程中生 炉渣 成的气体与所加稀硫酸的质量关系如图 →出渣口 出铁山 所示。 铁水 +气休质量g (2)一种以“氢能炼钢”替代“焦炭炼钢”的工 艺流程如图所示： 0.2 铁0右2 废钢 100稀硫酸质量g 烁解炉 (1)生成氢气的质量为 go H 钢 (2)请通过计算确定该铁合金是生铁还是钢。 海锦状铁 颜倒至榄具 冷却 (写出计算过程，计算结果精确到0.1%) ①高温下，用H2炼铁时反应的化学方程式为 ②跟“焦炭炼钢”工艺相比，“氢能炼钢”的主 要优点有 ③从物质组成的角度，说明向炼钢炉中加入 废钢的目的： 14 优学泰说时温