内容正文:
第八单元 金属和金属材料
课题3 金属资源的利用和保护
第1课时 铁的冶炼
知识清单
化 学
第1课时 铁的冶炼
铁的冶炼
1. 金属在自然界的存在:除了金、银等有________形式存在,金属多以________的形式存在
2. 一些金属矿石:
矿石名称 赤铁矿 磁铁矿 铝土矿 赤铜矿 金红石 软锰矿
主要成分 Cu2O TiO2 MnO2
3. 铁的冶炼
单质
化合物
Fe2O3
Fe3O4
Al2O3
原理:________与________反应,化学方程式为__________ ________________________
原料:赤铁矿石、焦炭、石灰石和空气等(产品是生铁)
焦炭的作用
燃烧提供热量:_______________(写化学方程式,下同)
制取CO:__________________
石灰石的主要作用:将矿石中的__________转变为炉渣
【补充】生铁进一步炼成钢(百炼成钢)时发生反应:C+O2 CO2
CO
Fe2O3
3CO+
Fe2O3 2Fe+3CO2
C+O2 CO2
CO2+C 2CO
二氧化硅
混合物
降低含碳量
化 学
第1课时 铁的冶炼
3
课堂精练
化 学
第1课时 铁的冶炼
知识点
常见的金属资源
例1 下列金属中,在自然界主要以化合物形式存在,且提炼量最大的是 ( )
A.铝 B.镁
C.金 D.铁
1.下列有关金属资源的说法正确的是 ( )
A.地球上的金属资源是取之不尽的
B.金属资源广泛存在于地壳和海洋中
C.地壳中含量最高的金属元素是铜
D.所有的金属矿石都能用于炼铁
D
B
化 学
第1课时 铁的冶炼
知识点
工业炼铁
例2 如图是炼铁高炉的示意图。下列说法正确的是 ( )
A.高炉炼铁的主要原理是3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
B.焦炭主要通过反应2C+O2 2CO
提供炼铁所需的热量
C.高炉气体中可能含有CO,需经处理后
再排放
D.高炉炼铁的产品是纯铁,可用来炼制不同性能的钢
C
化 学
第1课时 铁的冶炼
2.(科粤观察活动改编)如图是实验室模拟工业炼铁的装置。下列有关分析错误的是 ( )
A.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有CO2生成
B.实验过程中玻璃管内黑色粉末逐渐变为红棕色
C.实验过程中玻璃管内固体质量逐渐减小
D.图中尾气处理方式利用了CO的可燃性
B
化 学
第1课时 铁的冶炼
知识补充 (1)实验前应先通一会儿CO,再点燃酒精喷灯,目的是排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;(2)反应结束后先熄灭酒精喷灯,再继续通CO至玻璃管冷却,目的是防止石灰水倒吸和防止生成的铁在高温下重新被氧气氧化。(巧学速记:一氧化碳“早出晚归”,酒精喷灯“迟到早退”;前者颠倒易爆炸,后者颠倒倒吸和被氧化)
化 学
第1课时 铁的冶炼
知识点
含杂质物质的计算
例3 工业上常用赤铁矿石炼铁。现用640 t含氧化铁75%(其他成分不含铁)的赤铁矿石炼铁。
(1)该赤铁矿石含氧化铁的质量是________t。
(2)计算理论上能炼出含铁96%的生铁的质量。
(相对原子质量:O-16 Fe-56)
480
解:设理论上能炼出含铁96%的生铁的质量为x。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
160 112
480 t x×96%
=,x=350 t
答:理论上能炼出含铁96%的生铁的质量为350 t。
化 学
第1课时 铁的冶炼
素养提升
化 学
第1课时 铁的冶炼
1.东莞南海卫城墙遗址是近年来广东省单次发掘面积最大的考古项目,其中含有大量的红砂岩建筑。红砂岩因含某种氧化物而呈红色,这种氧化物可能是 ( )
A.CuO B.Fe2O3
C.Fe3O4 D.Fe(OH)3
2.(传统工艺)《萍洲可谈》中记载了“拉流”采金的过程:“投沙其上,泛以水,沙去,金著锯纹中,甚易得。”其主要是通过重力选矿最终获得金泥,下列相关说法错误的是 ( )
A.“拉流”采金利用了金和沙密度不同
B.“拉流”采金过程主要涉及物理变化
C.金的化学性质不活泼,能长久保存
D.金元素多以化合物的形式存在于自然界中
B
D
化 学
第1课时 铁的冶炼
3.(2024广州二模)我国钢铁冶炼历史悠久。“古法炼铁”如图1,“炒钢法”如图2。
(1)粉碎:将赤铁矿石粉碎,使其变得更细小。
(2)烘干:烘干赤铁矿石的目的是防止炼铁时生成的铁和水蒸气发生置换反应生成Fe3O4,该反应的化学方程式为_____________ ____________________。
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2
化 学
第1课时 铁的冶炼
(3)炼炉:向图1的炉中投入赤铁矿石、焦炭和石灰石,并鼓入与之逆流而行的空气,可以冶炼出生铁。下列说法正确的是 (多选,填字母)。
a.焦炭的作用只有提供热量
b.“逆流而行”的目的是使反应物充分接触
c.炼铁产生的尾气对环境无影响
d.石灰石的作用是除去矿石中的二氧化硅
(4)精炼:图2“炒钢法”即“持柳棍疾搅,
即时炒成熟铁”。不断翻炒液态生铁的过程中,发生反应的化学方程式为__________________。
bd
C+O2 CO2
化 学
第1课时 铁的冶炼
4.易错辨析。判断下列说法是否正确,对的打“√”,错的打“×”。
(1)金属元素在自然界中分布很广,大多以化合物的形式存在。 ( )
(2)高炉炼铁过程中,用于还原氧化铁的一氧化碳主要来源于碳与氧气的反应。 ( )
(3)高炉炼铁过程中,固体原料从高炉上方加入,热空气从高炉下方通入。 ( )
(4)高炉炼铁所得的“铁”是纯净物。 ( )
√
×
√
×
化 学
第1课时 铁的冶炼
1.铝与稀盐酸反应
2.锌与硫酸铜溶液反应
写出下列反应的化学方程式:
2Al+6HCl ══ 2AlCl3+3H2↑
Zn+CuSO4 ══ ZnSO4+Cu
化 学
第1课时 铁的冶炼
$$