初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)金屬礦物 鐵的冶煉 省賽一等獎(jiǎng)

第2節(jié)金屬礦物鐵的冶煉常見(jiàn)金屬活動(dòng)順序

鉀鈣鈉鎂鋁鋅鐵錫鉛(氫)銅汞銀鉑金

K

CaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱想一想金屬在自然界中主要以單質(zhì)存在，還是以化合物存在？極少數(shù)金屬有單質(zhì)存在

銀金鉑KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu大多數(shù)金屬以化合物存在

金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu磁鐵礦的主要成分為Fe3O4

黃鐵礦的主要成分是FeS2

赤鐵礦(主要成分為Fe2O3)

褐鐵礦（Fe2O3·nH2O)菱鐵礦主要成分是FeCO3

一、常見(jiàn)的金屬礦物鋁土礦明礬石鐵(iron)在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的4.75%。變成使金屬礦物變成金屬的過(guò)程，叫做金屬的冶煉金屬礦物金屬二、鐵的冶煉

討論：如何選擇鐵礦石？考慮哪些問(wèn)題？赤鐵礦（Fe2O3）黃鐵礦（FeS2）菱鐵礦（FeCO3）磁鐵礦（Fe3O4）70%48%72%47%赤鐵礦（Fe2O3）磁鐵礦（Fe3O4）鋼鐵是怎樣煉成的？二、鐵的冶煉1、一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)原理:2、實(shí)驗(yàn)裝置3CO+Fe2O32Fe+3CO2

高溫

觀察并思考：1、CO氣體何時(shí)通入何時(shí)停止？2、何時(shí)進(jìn)行加熱或停止加熱反應(yīng)物？3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？4、尾氣是什么？如何檢驗(yàn)、處理？5、如何檢驗(yàn)是否有鐵生成？3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）紅棕色粉末變成黑色（2）澄清石灰水變渾濁4.實(shí)驗(yàn)步驟（討論排序）1冷卻后停止通CO，2檢查裝置氣密性，3通入CO，4裝入赤鐵礦（Fe2O3），5給Fe2O3加熱，6停止加熱，正確的順序是

。2、4、3、5、6、1、注意事項(xiàng)

1：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)先通CO，再加熱氧化鐵？答：排凈裝置內(nèi)空氣，防止CO與空氣混合加熱時(shí)發(fā)生爆炸

2：實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先停止加熱至冷卻后才停止通入CO？答：防止冷卻過(guò)程中裝置壓強(qiáng)減小造成液體倒吸

3：為何反應(yīng)裝置后面還有一個(gè)酒精燈？你還能想到其他方法處理CO尾氣嗎？CO尾氣處理方法：（1）用酒精燈點(diǎn)燃（2）用氣球收集（3）連接一個(gè)導(dǎo)管伸入氧化鐵處的酒精燈火焰上點(diǎn)燃●●●●●●COFe2O3石灰水如何驗(yàn)證玻璃管內(nèi)剩余的黑色粉末是鐵粉？1：用磁鐵吸引能被吸引

2：取少許黑色粉末于試管中，加入稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生三、工業(yè)煉鐵觀看并思考：1.設(shè)備2.原料及作用3.主要反應(yīng)2.煉鐵的原料：鐵礦石--焦炭--石灰石--空氣--提供鐵元素a、燃燒產(chǎn)生熱量b、產(chǎn)生還原劑CO除雜造渣提供氧氣

鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣1.煉鐵設(shè)備：高爐3.主要反應(yīng)：C+O2點(diǎn)燃CO2C+CO2高溫2CO3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2拓展視野

金屬的冶煉方法許多金屬(如錳、鋅、鐵、鎳和鉛等)的冶煉,是把它們的礦物跟焦炭或氫氣、一氧化碳等物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。有些金屬(如鈉、鉀、鎂和鋁等)很難從其礦物中提取出來(lái)。為了制得這些金屬,需要用電解的方法。例如,在一定條件下，從氧化鋁制金屬鋁就需要使用電解的方法。通常把金屬(如鐵)跟氧結(jié)合生成金屬氧化物(如氧化鐵)的過(guò)程稱為金屬的氧化(oxidize)。金屬氧化物跟焦炭、氫氣和一氧化碳等物質(zhì)反應(yīng),失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過(guò)程,稱為金屬氧化物的還原(reduction)。

2Al2O34Al+3O2↑

通電

常見(jiàn)的還原劑：H2、CO、C小結(jié)：冶煉金屬的常用方法：2.電解法：如煉鋁1.熱還原法：如煉鐵3CO+Fe2O32Fe+3CO2

高溫

2Al2O34Al+3O2↑

通電

3.濕法煉銅（置換法）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu1、工業(yè)煉鐵中的還原劑是（）A、CB、COC、Fe2O3D、Fe2、煉鐵的原料是（）A、鐵礦石、一氧化碳、空氣B、鐵礦石、煙煤、生石灰C、鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣D、鐵礦石、焦炭、空氣練習(xí)與實(shí)踐BC圖1圖1是實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵的裝置圖，試回答：（1）儀器①名稱是

；儀器②名稱是

。儀器①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

，儀器③中的現(xiàn)象是

。（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先要進(jìn)行的是

（填“加熱”或“通入CO”，其目的是

。

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣不能直接排放的原因是

。①②③①③②①③③③③硬質(zhì)玻璃管鐵架臺(tái)Fe2O3＋3CO====2Fe＋3CO2高溫石灰水變渾濁通入CO排除裝置內(nèi)空氣，防止CO不純而爆炸CO有毒，會(huì)污染空氣（4）圖2是工業(yè)生產(chǎn)中煉鐵高爐的結(jié)構(gòu)圖。實(shí)際生產(chǎn)中煉鐵的原料鐵礦石、焦炭、石灰石從原料入口加入，其中焦炭在高爐煉鐵時(shí)的作用之一是提供高溫，另一作用為

；生鐵出口低于爐渣出口的原因是

。圖2制取還原劑CO生鐵的密度大于爐渣的密度【中考鏈接】化學(xué)興趣小組用以下裝置探究煉鐵的原理。

方框中連接的是C和D，導(dǎo)管接口的連接順序?yàn)閍→（

）→（

）→（

），如果導(dǎo)管連接錯(cuò)誤，后果是____________

________；玻璃管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________；用這種方法“煉”得的鐵與工業(yè)上煉出的生鐵在組成上的最大區(qū)別是______

；