内容正文:
第2节 金属矿物 铁的冶炼
热热身!
常见金属活动顺序
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性由强到弱
金属在自然界中以何种
形式存在呢?
思考?
金属的冶炼:
即:金属化合物
金属单质
化合态
单质态
转变成
使金属矿物变成金属的过程.
铁的冶炼:
铁的化合物
转变成
铁单质
5
地壳中含量最高的非金属元素
含量占第二的金属元素
两者形成化合物的化学式是:
O
Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
氧化铁
一、铁的冶炼
6
磁铁矿
主要成分为Fe3O4
黄铁矿的主要成分是FeS2
铁的几种矿石
赤铁矿(主要成分Fe2O3)
菱铁矿主要成分FeCO3
铁的质量分数:70%
铁的质量分数:48%
铁的质量分数:72%
铁的质量分数:47%
磁铁矿
Fe3O4
菱铁矿
FeCO3
铝土矿
Al2O3
磁铁矿
Fe3O4
赤铜矿
Cu2O
孔雀石
Cu2(OH)2CO3
黄铜矿
CuFeS2
自然界中极少数金属以单质形式存在
自然界中以单质存在的金和银
如何从金属化合物中得到金属?
使金属矿物变成金属的过程,叫做金属的冶炼。
思考
铁的冶炼
选择铁矿石时,通常考虑矿石的价格、铁的含量、安全无污染等。
目前产量最多,使用范围最广的金属是什么?
铁
赤铁矿(Fe2O3)
黄铁矿(FeS2)
磁铁矿(Fe3O4)
菱铁矿(FeCO3)
谁不适合炼铁
相关化学方程式
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
CO + O2 2CO2
高温
点燃
1.工业炼铁的主要设备是:
高炉
工业炼铁
2.实验装置:
现象 红棕色粉末逐渐变成黑色,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰
方程式
1.写出高炉炼铁的主要反应的化学方程式:
(1)碳燃烧放热________________________,
(2)碳高温下与CO2反应产生CO________________________,
(3)CO还原氧化铁_____________________________。
2.某炼铁厂每天消耗含氧化铁70%的赤铁矿16 t,则理论上可生产出含杂质4%的生铁多少吨?(要求根据化学方程式进行计算,计算结果精确到0.01)
16t×70%
112
160
x
解:设可生产出含杂质4%的生铁的质量为X。
x=7.84t
答:可生产出含杂质4%的生铁7.84t
原料
石灰石的作用是使有矿石中的脉石(如二氧化硅)转变成炉渣而除去
4、主要反应
C+O2===CO2
C+CO2===2CO
3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
高温
高温
点燃
5、产物:生铁
问题探究
该实验可以通过澄清石灰水变浑浊证明生成二氧化碳了,可是我们是来炼铁的如何证明有铁生成呢?
验证有铁生成的方法:
取样生成物于试管中并加入少量稀盐酸, 观察是否有气泡产生。
取样生成物于试管中并加入少量硫酸铜溶液,观察是否有紫红色固体产生。
用磁铁靠近生成物,观察是否被磁铁吸引。
2Al2O3====4Al+3O2↑
2NaCl====2Na+Cl2↑
2.电解法
在金属活动性顺序中,钾、钠、钙、铝等几种金属的还原性很强,这些金属都很容易失去电子,因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,而只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
通电
通电
3.热还原法
多数金属的冶炼过程属于热还原法。常用的还原剂有焦炭、一氧化碳、氢气等。
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
高温
CuO+ H2 == Cu+H2O
高温
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