化學(xué)九年級下冊(配粵科版) 課件 6.3　金屬礦物與金屬冶煉

6.3金屬礦物與金屬冶煉一、金屬與金屬礦物1.金屬在自然界中的存在狀態(tài)除了少數(shù)很不活潑的金屬,如

、

、銀能以單質(zhì)形態(tài)存在,絕大多數(shù)金屬都是以

形態(tài)存在于礦物中。

2.常見金屬元素在地殼中的含量最多的是

,其次是

。

3.常見的金屬礦物(1)常見的鐵礦石有赤鐵礦(主要成分

)、磁鐵礦(主要成分

)、黃鐵礦(主要成分

)。

金鉑化合物鋁鐵Fe2O3Fe3O4FeS2(2)常見的鋁礦石有鋁土礦,其主要成分為

。

(3)常見的銅礦石有孔雀石[主要成分Cu2(OH)2CO3]、赤銅礦(主要成分

)。

二、鐵的冶煉1.一氧化碳還原氧化鐵實驗(1)實驗裝置(如圖)(2)實驗步驟①連接儀器,檢查裝置氣密性;②裝入試劑并固定;③

;

④先點燃酒精燈,后點燃酒精噴燈,酒精噴燈給氧化鐵加熱(酒精噴燈的溫度比酒精燈的溫度要高,因此該反應(yīng)的條件是

);

⑤停止加熱,

直至裝置冷卻至室溫。

Al2O3·nH2OCu2O通入一氧化碳高溫繼續(xù)通入一氧化碳(3)現(xiàn)象:

色氧化鐵粉末變?yōu)?/p>

色,澄清石灰水

,導(dǎo)管末端有

色火焰產(chǎn)生。

(4)化學(xué)方程式硬質(zhì)玻璃管中反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。試管中澄清石灰水變渾濁的原因:Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O。

產(chǎn)生藍色火焰的化學(xué)方程式:

。

(5)尾氣處理:產(chǎn)生的尾氣中含有CO,直接排放會污染空氣,應(yīng)用燃燒或氣球收集的方法處理。2.工業(yè)煉鐵(1)主要設(shè)備:

。

(2)原料:

、

、石灰石、熱空氣等。

紅棕黑變渾濁藍高爐鐵礦石焦炭鐵礦石鐵2%～4.3%0.03%～2%硬而脆2.計算步驟(1)將樣品的質(zhì)量換算成純物質(zhì)的質(zhì)量。(2)將純物質(zhì)的質(zhì)量代入化學(xué)方程式進行計算。(3)將計算得到的純物質(zhì)的質(zhì)量換算成含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量。依據(jù)金屬在自然界中的存在狀態(tài)可判斷金屬的活動性強弱。以單質(zhì)形式存在的金屬,活動性弱;以化合物形式存在的金屬,活動性強。冶煉金屬時,選擇礦石應(yīng)遵循的原則:所需提煉金屬的含量高;礦石在冶煉過程中對環(huán)境污染小。因此一般選擇赤鐵礦或磁鐵礦來煉鐵。CO先通后撤,酒精噴燈后點先滅。前者顛倒會爆炸,后者顛倒會氧化。工業(yè)上煉鐵的過程中,焦炭的作用有兩個:一是通過燃燒為煉鐵提供熱量;二是與生成的二氧化碳反應(yīng)生成還原劑一氧化碳?！纠?】下列礦石與其主要成分對應(yīng)不一致的是()A.磁鐵礦FeCO3

B.鋁土礦Al2O3·nH2OC.赤鐵礦Fe2O3

D.黃鐵礦FeS2金屬與金屬礦物解析:磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵,其化學(xué)式為Fe3O4。答案:A鐵的冶煉【例2】(2024恩平模擬)如圖所示是模擬工業(yè)煉鐵的化學(xué)反應(yīng)裝置,以下說法錯誤的是()A.實驗開始時應(yīng)先通入一氧化碳,目的是排凈硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的空氣,防止爆炸B.硬質(zhì)玻璃管內(nèi)氧化鐵發(fā)生還原反應(yīng)C.實驗過程中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是黑色粉末逐漸變成紅棕色D.裝置中導(dǎo)管末端加一點燃的酒精燈,目的是燃燒未反應(yīng)的一氧化碳,防止污染環(huán)境解析:由于氧化鐵是紅棕色的,鐵粉是黑色的,則硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象是紅棕色粉末變成黑色。答案:CC含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計算【例3】100t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是()A.56t B.58.3t C.70t D.72.9t答案:B1.用下列礦石冶煉金屬時,對環(huán)境造成的危害最大的是()A.黃鐵礦(主要成分是FeS2)B.鋁土礦(主要成分是Al2O3)C.菱鐵礦(主要成分是FeCO3)D.赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)2.在張獻忠沉銀現(xiàn)場,考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)了金幣、銀幣、銅幣和銀錠,還有鐵刀、鐵矛等兵器,金幣銀幣光亮如初,鐵刀鐵矛銹跡斑斑。下列說法錯誤的是()A.金、銀、銅、鐵都是重要的金屬資源B.金、銀的化學(xué)性質(zhì)比銅、鐵更穩(wěn)定C.自然界中,金、銀、銅、鐵主要以單質(zhì)的形式存在D.人類使用金屬的先后順序與金屬的活動性順序有關(guān)AC3.如圖是模擬工業(yè)煉鐵的實驗,下列敘述正確的是()A.甲中的反應(yīng)是置換反應(yīng)B.甲中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅棕色固體變?yōu)殂y白色C.用乙裝置可防止液體倒吸和防止CO污染空氣D.實驗結(jié)束后先移去酒精噴燈,繼續(xù)通CO直至硬質(zhì)玻璃管冷卻D1.大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源,在以下四種礦石中,可用于煉鐵的是()A.赤鐵礦(主要成分是Fe2O3)B.爐甘石(主要成分是ZnCO3)C.鋁土礦(主要成分是Al2O3·nH2O)D.赤銅礦(主要成分是Cu2O)A2.下列關(guān)于生鐵和鋼的說法中,正確的是()A.生鐵的主要成分是碳B.不銹鋼抗腐蝕性能比純鐵好,但其硬度比純鐵小C.生鐵和鋼在成分上的主要區(qū)別是含碳量不同D.生鐵的硬度大,鋼的硬度卻很小CD4.如圖是用CO還原氧化鐵實驗的部分裝置,關(guān)于該實驗的說法錯誤的是()A.實驗過程中先通CO,后對氧化鐵加熱B.在反應(yīng)后的固體產(chǎn)物中加稀鹽酸時會產(chǎn)生氣泡C.可用酒精燈的火焰燒掉反應(yīng)剩余的COD.紅棕色固體全變成黑色后,先停止通CO,后停止加熱D5.(2024高要期末)如圖所示是初中化學(xué)中一些常見物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化(部分生成物已省略),A、C是無色氣體,B是紅棕色固體,F是紅色固體。請回答下列問題:(1)反應(yīng)①的現(xiàn)象為

。

(2)寫出能實現(xiàn)反應(yīng)②的X溶液的名稱:

(寫一種即可),該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是

。

(3)反應(yīng)③的化學(xué)方程式為

。

紅棕色粉末逐漸變成黑色硫酸銅(或氯化銅等)溶液置換反應(yīng)6.(2024赤峰)赤鐵礦是重要的煉鐵原料,其中Fe2O3的含量直接影響到煉鐵的效率和成本。某興趣小組用一氧化碳還原10g赤鐵礦樣品,充分反應(yīng)后得到5.6g鐵單質(zhì),計算該赤鐵礦樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。DD9.如圖是一氧化碳還原氧化鐵的裝置。(1)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象是

,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

.

。

(2)澄清石灰水除了用于吸收CO2氣體外,還有

的作用。

(3)為避免硬質(zhì)玻璃管在加熱時引起爆炸,加熱前應(yīng)

。

紅棕色固體逐漸變黑3CO+檢驗CO2生成先通一氧化碳,再加熱(4)有人提出,從化學(xué)成分的角度分析,用磁鐵礦石比用赤鐵礦石作原料更具有優(yōu)勢,其原因是

。

(5)尾氣點燃會造成能源浪費,請你提出一個更合理的尾氣處理方法:

.

。

四氧化三鐵的含鐵量較氧化鐵的高在導(dǎo)管末端連一氣囊將尾氣收集起來10.我國冶銅文明源遠(yuǎn)流長,凝聚了勞動人民的智慧。Ⅰ.冶銅的起源(1)自然界中存在少量銅單質(zhì),古人發(fā)現(xiàn)用其制成的物品使用一段時間后會生銹,所得銅銹與自然界中的孔雀石顏色相近,進而探索使孔雀石轉(zhuǎn)變?yōu)殂~單質(zhì)的途徑。銅銹和孔雀石的主要成分均為Cu2(OH)2CO3。H2O物理Ⅱ.冶銅的發(fā)展(2)用孔雀石冶銅過程中存在木炭將CuO轉(zhuǎn)化為Cu的反應(yīng),該反應(yīng)體現(xiàn)了木炭的

性。

(3)用銅礦石與錫石冶銅,可得到硬度大于銅的銅錫合金。銅錫合金的熔點和硬度隨其中錫含量的變化如圖所示。①圖中表示熔點的曲線是

。

②銅錫合金屬于

(填“合成”或“金屬”)材