内容正文:
6.3 金属矿物与金属冶炼
知识点1 金属矿物
1.金属资源的存在
地球上绝大多数金属以_____物的形式存在于矿物中,少数很
不活泼的金属以_____的形式存在,如:Au等。
化合
单质
2.几种常见的金属矿石及主要成分
金属
矿物 主要
成分 金属
矿物 主要
成分
赤铁矿 _____ 磁铁矿 _____
黄铁矿 ____ 孔雀石 ___________
赤铜矿 ____ 铝土矿 ___________
Fe2O3
Fe3O4
FeS2
Cu2(OH)2CO3
Cu2O
Al2O3·nH2O
3.地壳中含量(质量分数)前六的金属:
___、___、钙、___、___、镁。
铝
铁
钠
钾
知识点2 钢铁的冶炼
1.一氧化碳还原氧化铁
(1)实验装置
(2)实验原理:_______________________。
(3)实验步骤
①实验前,检查装置气密性。
②实验开始,通入_____________,先点燃__处酒精灯,后点燃
__处酒精喷灯。
③反应结束后,先熄灭A处酒精喷灯,继续_______________至硬
质玻璃管冷却。
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
一氧化碳气体
C
A
通一氧化碳气体
【名师点拨】
巧记一氧化碳还原氧化铁的实验步骤
一氧化碳早来晚走,酒精喷灯迟到早退。前者颠倒要爆炸,后者颠倒要氧化。
(4)实验现象及反应的化学方程式
硬质玻璃管内 试管内 酒精灯处
实验
现象 _____色的氧化
铁变为___色 澄清石灰水_______ 导管口有
___色火焰
化学
方程
式 ______________
_________ _______________
____________ ___________
____
红棕
黑
变浑浊
蓝
3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
Ca(OH)2+CO2===
CaCO3↓+H2O
2CO+O2
2CO2
【注意】
①先通一氧化碳的目的是排出装置中的空气,防止因装置内的气体不纯引发爆炸。
②实验完毕后继续通一氧化碳直到玻璃管冷却,目的是防止还原出的铁在高温下重新被氧化。
③尾气处理:因为一氧化碳有毒,所以尾气要进行处理。
2.工业冶铁
主要设备 _____
原料 _________、_____、_______和空气等
冶炼原理 ________________________
炉内主要
反应 (1)_____________
(2)_______________
(3)________________________
赤铁矿石
焦炭
石灰石
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
C+O2 CO2
C+CO2 2CO
3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2
高炉
焦炭的作用 (1)提供热量;(2)产生还原剂
石灰石的作用 将矿石中的二氧化硅转变为炉渣
3.生铁和钢的区别
生铁中含有2%~4.3%的碳,含硫、磷等杂质较多,硬而脆,可铸不可锻;钢的含碳量为0.03%~2%,含硫、磷等杂质较少,硬而韧,有弹性,可铸可锻。
考点 炼铁的原理
典例 如图是CO与Fe2O3反应的实验装置图,
下列说法不正确的是( )
A.实验开始时,先通入CO,在装置出口处验纯后,点燃酒精
灯,再点燃酒精喷灯
B.实验过程中看到,玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变为黑色
C.CO与Fe2O3反应的化学方程式为Fe2O3+CO 2Fe+CO2
D.尾气处理时发生反应的化学方程式为2CO+O2 2CO2
思路导析 根据CO还原Fe2O3过程和注意事项分析解答。
变式1 工业炼铁的原理用化学方程式可表示为Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2。下列说法正确的是( )
A.该反应中可观察到黑色固体变红
B.该反应中Fe2O3被氧化
C.该反应属于置换反应
D.反应后固体的质量减小
变式2 兴趣小组用一氧化碳还原10 g赤铁矿样品,充分反应后得到5.6 g铁单质,计算该赤铁矿样品中Fe2O3的质量。
解:设该赤铁矿样品中Fe2O3的质量为x。
Fe2O3+3CO 3CO2+2Fe
160 112
x 5.6 g
答:该赤铁矿样品中Fe2O3的质量为8 g。
1.炼铁的原料主要是( )
A.废钢铁、焦炭、石灰石
B.铁矿石、焦炭、生石灰
C.铁矿石、焦炭、石灰石
D.铁矿石、煤、生石灰
2.生铁和钢的本质区别是( )
A.熔点不同
B.含碳量不同
C.机械强度不同
D.是否为纯净物
3. [新考向·微型实验]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.a处的反应为CO+Fe2O3===2Fe+CO2
C.b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
D.可利用点燃的方法进行尾气处理
4.[主题教育·传统工艺]如图为《天工开
物》中描绘我国古代炼铁的场景。下列说
法错误的是( )
A.炼铁中风箱鼓入空气与投料逆行是为
了增大接触面积,使反应更加充分
B.炼铁中的原理为Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
C.炼钢中“棍棒猛搅”是为了降低生铁的含碳量
D.焦炭只起提供热量的作用
eq \o(=====,\s\up16(高温))
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eq \o(=====,\s\up16(点燃))
eq \o(=====,\s\up16(高温))
eq \o(=====,\s\up16(高温))
eq \f(160,112)=eq \f(x,5.6 g) x=8 g
eq \o(=====,\s\up16(高温))
$$