【人教版】2016版九年級下冊尖子生培訓：8.3《金屬資源的利用和保護》ppt課件

1、第八單元第八單元 金屬和金屬材料金屬和金屬材料課題課題3 金屬資源的利用和保護金屬資源的利用和保護一氧化碳還原氧化鐵的實驗探究一氧化碳還原氧化鐵的實驗探究(規(guī)律方法規(guī)律方法)(1)本實驗對溫度要求較高,所用酒精燈需加上網罩加熱或使用酒精噴燈.(2)實驗開始時要先通入一氧化碳,以排盡玻璃管中的空氣,避免加熱時發(fā)生爆炸.(3)實驗結束時應先停止加熱,繼續(xù)通入一氧化碳至冷卻至室溫,防止高溫的鐵被氧化.(4)由于一氧化碳有毒,不能直接排放到空氣中,因此必須有尾氣處理裝置,裝置中右側的酒精燈所起的作用是點燃未反應的一氧化碳氣體,防止污染空氣.例1 請你對實驗進行分析并回答:(1)給玻璃管加熱的儀器叫酒精

2、噴燈,要用其(填“外焰”、“內焰”或“焰心”)進行加熱.(2)實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是 ,反應的化學方程式是 .(3)實驗前先通入CO,再開始加熱的原因是 ,實驗后先停止加熱,再停止通入CO的原因是(答一點) .(4)實驗要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈,其作用是 .解析(1)酒精噴燈的外焰的溫度最高,加熱時要用外焰.(2)在高溫下,一氧化碳將氧化鐵還原為鐵,同時生成了二氧化碳,所以觀察到實驗中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是紅棕色粉末變黑色.(3)玻璃管內有空氣,高溫時通入一氧化碳易發(fā)生爆炸,所以,實驗前先通入一氧化碳,排盡玻璃管中的空氣,再開始加熱;由于還原出的鐵溫度較高,易與空氣

3、中的氧氣反應重新生成鐵的氧化物,因此實驗后先停止加熱,再停止通入一氧化碳,直到玻璃管冷卻為止.(4)為了防止一氧化碳對大氣的污染,實驗時要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈,除去反應剩余的一氧化碳.外焰(2016黃岡模擬)煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應,某同學利用該原理設計了一個實驗,實驗裝置如圖所示.由紅棕色逐漸變?yōu)楹谏?CO+Fe2O3 2Fe+3CO2除去裝置中的空氣,以免加熱時裝置發(fā)生爆炸作保護氣,以免生成的鐵在高溫下被氧化除去尾氣中的一氧化碳,以免一氧化碳污染空氣1.下圖是一氧化碳還原氧化鐵的實驗.請回答下列問題:(1)一氧化碳還原氧化鐵的化學方程式為: . (2)A處的現象是 ,

4、B處的現象是 . (3)C處酒精燈的作用是 . 232323COFe OFeCO高溫紅棕色固體變?yōu)楹谏腆w澄清的石灰水變渾濁將尾氣燃燒掉,防止污染空氣提示:一氧化碳具有還原性,在高溫下還原氧化鐵生成鐵與二氧化碳;A處的現象是紅棕色固體變?yōu)楹谏腆w,B處的現象是澄清的石灰水變渾濁;一氧化碳是一種有毒的氣體,C處酒精燈的作用是將尾氣燃燒掉,防止污染空氣.含雜質物質的有關計算(規(guī)律方法)2.解答含有雜質物質的化學方程式的計算可按三步進行.第一步:將含有雜質物質的質量換算成純物質的質量(純物質質量=含雜質物質質量純度);第二步:將純物質質量代入化學方程式進行計算;第三步:將計算得到的純物質質量換算成含

5、雜質物質質量(含雜質物質質量=純物質質量純度).1.化學方程式所表示的都是純凈物之間的化學反應.因此在計算過程中,不論是反應物還是生成物,代入化學方程式的都必須是純凈物的質量.例2 (2016永州中考)工業(yè)上用100 t含氧化鐵(Fe2O3)80%的赤鐵礦石,理論上可以冶煉出含鐵96%的生鐵的質量是 ()A.56 t B.58.3 tC.70 t D.72.9 tB2.某鋼鐵廠每天消耗4000 t含Fe2O380%的赤鐵礦,該鋼鐵廠理論上可日產含Fe 98%的生鐵的質量是多少?(計算結果保留到0.1 t)解解:Fe2O3的質量為4000 t80%=3200 t.設理論上可以煉出純鐵的質量為x.

6、Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2160 1123200 t x1601123200tx ,x=2240 t.該廠理論上日產含鐵98%的生鐵的質量為2240 t98%2285.7 t.答:該廠理論上可日產含鐵98%的生鐵質量是2285.7 t.提示提示:本題主要考查含雜質物質的有關計算.代入化學方程式進行計算的必須為純物質的質量,故而先求出赤鐵礦中氧化鐵的質量,已知氧化鐵的質量,求出生成純鐵的質量,再依據生鐵中含鐵的質量分數即可求出生鐵的質量.鐵制品的銹蝕與防護鐵制品的銹蝕與防護(規(guī)律方法規(guī)律方法)2.防止鐵生銹常用的方法(1)干:保持鐵制品表面潔凈和干燥.(2)膜:在鐵制品表面覆蓋保護膜,

7、如在車、船的表面噴涂油漆,在機械表面涂油,在杯子表面燒涂搪瓷等.(3)鍍:在鐵制品表面鍍一層其他金屬,如在鋼鐵表面鍍鋅、鍍鉻等.(4)烤:用化學方法使鐵制品表面形成致密的氧化膜,如鋸條上的烤藍.(5)改:改變金屬的組成和結構,添加合金元素,如在鐵制品中加入鎳制成不銹鋼,可以增強耐腐蝕性能.1.探究金屬腐蝕的條件通常采用控制變量法設計對比實驗來進行.控制變量法是在控制一個量不同,其他條件都相同的情況下,來研究該變量對反應的影響的方法. 某學習小組用相同的光亮鐵釘探究鐵生銹與哪些因素有關,設計的實驗如圖所示. (1)一周后觀察,試管和中的鐵釘無明顯變化,試管中的鐵釘明顯生銹.探究發(fā)現,鐵生銹的主要

8、條件是鐵與 直接接觸,其中試管中鐵釘的A、B、C三處處銹蝕最嚴重. (2)試管中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是 . (3)沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢的原因是 .例3解析解析(1)由題意“試管和中的鐵釘無明顯變化,試管中的鐵釘明顯生銹”,則可推測,鐵生銹是鐵與氧氣、水共同存在時發(fā)生化學反應的過程.試管中鐵釘的A、B、C三處中,B處與水和氧氣同時接觸,最易生銹.(2)試管中加入的蒸餾水要事先煮沸,其目的是除去溶解在水中的氧氣.(3)沙漠地區(qū)的空氣干燥,缺少水分,所以鐵制品不易生銹.氧氣和水B除去水中的氧氣空氣干燥,缺少水分3.“對比法”是實驗探究中常用的一種科學方法.分析以下鐵釘生銹實驗的設計,得

9、出的結論不正確的是()A.對比可以說明鐵生銹一定要有氧氣參加B.對比可以說明鐵生銹一定要有水參加C.對比可以說明鐵生銹一定要有水參加D.對比可以說明鐵生銹必須有水和氧氣同時參加提示:對比可以說明鐵生銹一定要有氧氣參加,故A正確;對比可以看出有兩個變量,無法判斷鐵生銹需要的條件,故B錯誤;對比可以說明鐵生銹一定要有水參加,故C正確;對比可以說明鐵生銹必須有水和氧氣同時參加,故D正確.故選B.B (2016煙臺中考)久置的銅制品表面能生成綠色的銅銹主要成分為Cu2(OH)2CO3,某化學興趣小組對銅生銹的條件進行了以下探究.【提出猜想】根據銅銹的組成元素推測,銅生銹可能是銅與空氣中的二氧化碳、水等

10、物質反應的結果.【實驗設計】興趣小組同學取打磨光量的銅絲,設計了如圖1所示的四個實驗.例1【現象分析】若干天后,發(fā)現只有D瓶中的銅絲出現綠色的銅銹,其他瓶中的銅絲均無銅銹出現.(1)實驗B、C瓶中所使用的蒸餾水是經煮沸后迅速冷卻的蒸餾水,其目的是 . (2)B瓶與D瓶中的現象對比,可以得出的結論是 . 【實驗結論】由上述四個實驗可分析得出,銅生銹是銅與空氣中的 共同作用的結果. 【拓展探究】以銹蝕嚴重的廢銅屑為原料,回收制取純銅.查閱資料:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4 2CuSO4+3H2O+CO2;Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2.圖2是該興趣小組設計的兩種回收銅的實

11、驗方案:【分析評價】步驟反應過程中發(fā)生了還原反應的物質是(填化學式). 步驟、都需要進行的實驗操作是 . 步驟中發(fā)生反應的化學方程式為. 同一份廢銅屑分別通過上述兩種方案最終得到的銅的質量:方案一(填“”或“=”或“”)方案二,以上兩種方案中,方案二優(yōu)越于方案一,理由是 (任答一點). 除去水中溶解的氧氣銅生銹需要二氧化碳氧氣、水和二氧化碳CuO過濾=不需加熱【分析評價】在化學反應CuO+CO Cu+CO2中,氧化銅失去了氧,發(fā)生了還原反應;步驟、都需要分離難溶性物質,過濾是分離難溶性物質的方法,所以都需要進行的實驗操作是過濾;因為加入了過量鐵粉,所以固體B中含有鐵和銅,加入稀硫酸,銅不反應,

12、鐵和稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣;根據質量守恒定律,反應前后元素的種類、元素的質量都不變,兩種方案中反應前銅元素質量相等,所以反應后生成銅的質量相等;方案二與方案一相比較,方案二具有不需加熱、污染小等優(yōu)點.解析【現象分析】(1)蒸餾水經煮沸后迅速冷卻,其目的是除去水中溶解的氧氣;(2)B和D形成對照實驗,可以探究銅生銹是否需要有二氧化碳參加反應.【實驗結論】通過上述四個實驗可分析得出,銅生銹是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結果.例2 AF和X都是初中化學中的常見物質,其中A、C是無色氣體,B、F是紅色固體,它們的轉化關系如下圖所示(部分生成物已省略):(1)寫出反應的化學方程式: . (2)寫出反應的化學方程式: ,該反應