铁矿石焦炭石灰石现象
金属材料知识点
金属与金属材料一.常见金属的物理特性及其应用1.金属光泽:(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色,如:金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色,如铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。
(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2.金属的导电性和导热性:(1)金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)(2)主要用途:用作输电线,炊具等3.金属的延展性:(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,将金打成金箔贴在器物上4.金属的密度:(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属──锇*,密度最小的金属──锂(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器5.金属的硬度:(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等。
6.金属的熔点:(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);(2)典型用途:利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属例1(1)日常生活中,我们常接触到许多物质,如香烟盒上的金属是_______,保温瓶内胆上镀的是______,体温表中的液体金属是_______,保险丝是___________制成的。
(2)常见金属的下列用途各利用了金属的哪些性质?①用铁锅炒菜________________________;②将铜拉成丝做电线___________________;③古代人将铜打磨成铜镜__________________;④古代人用铁做刀、剑等武器__________________;二.金属材料在生产、生活和社会发展中的重要作用1.金属材料通常包括纯金属和各种合金。
石灰石在炼铁中的作用
石灰石在炼铁中的作用
石灰石是一种常见的矿石,它在炼铁过程中发挥着重要的作用。
炼铁是将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁的过程,而石灰石在这
一过程中起着多种作用。
首先,石灰石在高温下可以与铁矿石中的杂质反应,形成易挥
发的氧化物。
这些氧化物在炼铁炉中会被带走,从而净化了铁的质量。
此外,石灰石还可以与硅酸盐等杂质反应,生成易于分离的渣滓,进一步净化了炼铁过程。
其次,石灰石还可以在炼铁炉中起到热稳定剂的作用。
在高温下,石灰石可以稳定炼铁炉的温度,防止炉料过热或过冷,从而保
证了炼铁过程的顺利进行。
此外,石灰石还可以调节炼铁炉中的碱度。
在炼铁过程中,炉
料中的硅酸盐和铝酸盐等酸性物质会对炼铁炉的砖石材料造成侵蚀。
而石灰石可以中和这些酸性物质,保护炉墙和炉底的材料,延长炼
铁炉的使用寿命。
总的来说,石灰石在炼铁中发挥着重要的作用,它不仅可以净
化铁的质量,稳定炉温,还可以保护炉墙和炉底的材料,是炼铁过程中不可或缺的辅助材料之一。
因此,石灰石的应用对于提高炼铁效率和铁质量具有重要意义。
高炉炼铁所有化学方程式
高炉炼铁所有化学方程式
高炉炼铁的原理是将铁矿石、油、煤、焦炭等原料放入高炉中加热,将铁中的氧夺取出来从而形成铁的过程。
整个高炉炼铁的流程的方程式为:
1、造气(提供热量、产生CO):CO2+C=高温=2CO;
2、炼铁:Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2;
3、造渣:CaCO3=高温=CaO+CO2↑,CaO+Si02=高温=CaSiO3。
这一流程的目的是利用石灰石使得冶炼生成的铁与杂质分开。
炼铁的主要设备是高炉。
冶炼时,铁矿石、焦炭、和石灰石从炉顶进料口由上而下加入,同时将热空气从进风口由下而上鼓入炉内,在高温下,反应物充分接触反应得到铁。
钢的冶炼方法
钢的冶炼方法钢是一种重要的金属材料,广泛应用于各个领域。
其冶炼方法主要有两种:炼铁法和电弧炉法。
一、炼铁法1. 原料准备:炼钢的原料主要是铁矿石、焦炭和石灰石。
其中,铁矿石是主要原料,焦炭作为还原剂,而石灰石则用于脱硫。
2. 烧结:将铁精粉和焦粉混合后在高温下进行加压成型,形成硬块。
这些硬块称为“球团”。
3. 熔融还原:将球团放入高温的高炉中,在高温下加入空气或氧化剂使焦碳发生氧化反应,产生一定量的一氧化碳和二氧化碳。
这些气体与球团中的铁氧化物反应生成纯铁,并排除非金属杂质。
4. 合金添加:在得到纯铁后,需要添加其他元素来制造不同种类的钢。
常见的合金元素包括锰、镍、钒等。
5. 脱硫处理:如果需要制造高品质的钢,需要进行脱硫处理。
将石灰石投入高炉中,与产生的硫化物反应生成硫酸钙,从而去除硫。
6. 炼钢:将纯铁和合金元素加入到特殊的容器中,在高温下进行混合和搅拌,使其充分融合。
这样就得到了所需的钢。
二、电弧炉法1. 原料准备:电弧炉法所用的原料与炼铁法相似,包括废旧钢材、废旧车辆和船只等。
2. 加料:将废旧钢材等原料放入电弧炉中,并加入适量的生铁或铁合金。
3. 熔化:通过高温电弧加热,使原料快速融化,并不断搅拌混合。
4. 合金添加:在得到一定质量的钢液后,需要添加其他元素来制造不同种类的钢。
常见的合金元素包括锰、镍、钒等。
5. 调质处理:通过控制温度和搅拌速度等参数来调整钢液成分和结构,从而达到所需性能。
6. 出钢:将炉中的钢液倒入铸模中,冷却后得到所需的钢材。
总之,炼铁法和电弧炉法都是制造钢材的重要方法。
二者在原料、工艺和成本等方面存在差异,但都能够满足不同领域对于钢材性能的要求。
高炉炼铁原理
高炉炼铁原理
高炉炼铁原理是利用高炉内部的化学反应来将铁矿石中的
铁氧化物还原为金属铁的过程。
具体原理如下:
1. 原料准备:将铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例混合,
形成炉料。
铁矿石是主要原料,其中含有铁的氧化物,如
赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(Fe3O4)。
2. 燃烧反应:焦炭在高温下与空气中的氧气发生燃烧反应,生成高温燃烧产物,如一氧化碳(CO)和二氧化碳
(CO2)。
这一反应提供了高炉内部的热能。
3. 还原反应:高温下,一氧化碳与铁矿石中的铁氧化物反应,将其还原为金属铁。
主要反应有以下几个步骤:
- Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
- Fe3O4 + 4CO → 3Fe + 4CO2
- FeO + CO → Fe + CO2
这些反应分别将铁氧化物(Fe2O3、Fe3O4和FeO)还
原为金属铁(Fe),同时产生二氧化碳(CO2)等副产物。
4. 渣化反应:石灰石(CaCO3)在高温下分解成氧化钙(CaO),与形成的矿渣反应,形成熔融的钙硅酸盐渣。
总结来说,高炉炼铁原理是将铁矿石中的铁氧化物通过燃
烧制造的高温和一氧化碳的还原作用转化为金属铁,同时
形成矿渣。
这个过程需要高炉内部的高温和复杂的化学反应,以及合理的炉料配比和操作控制。
最新人教版初三化学下册知识点归纳总结(按章节)
人教版初中化学下册知识点归纳总结第八单元金属和金属材料课题1金属材料一、几种重要的金属1、金属材料包括纯金属和合金。
2、人类使用最多的金属材料:Cu、Fe、Al及其合金。
注:Al与Fe相比的优点:密度小、耐腐蚀。
3、金属的物理性质:除汞外,均为固体;有金属光泽;易导电、导热;有延展性。
二、合金1、合金:在金属中加热熔合某些金属或非金属而形成的具有金属特性的混合物。
2、合金是混合物,而不是化合物。
形成合金的过程不是混合,也不是化合,是熔合。
合金中至少含一种金属。
3、合金的特性:比形成合金的金属硬度大、强度高、更耐腐蚀。
但熔点比形成合金的金属熔点低。
注:鉴别黄铜和黄金的方法:取样品放入稀盐酸或稀硫酸中,若有气泡产生,则为黄铜,反之为黄金。
(反应原理:Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑或Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑)课题2金属的化学性质一、金属的化学性质1、Mg与Al常温下就能与O2反应。
2、Fe与Cu在高温时才与能反应。
结论:Mg、Al比较活泼,Fe与Cu次之,3、Au、Pt在高温时也不与O2反应。
Au、Pt最不活泼。
注:Mg、Al具有很好的抗腐蚀性的原因:因为Mg或Al在空气中与氧气反应生成了致密的氧化膜,阻止里面的金属进一步氧化。
二、金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au1、常见金属在溶液里的活动性顺序。
K→Au,金属活动性由强到弱。
①判断金属能否与酸(HCl、H2SO4)反应。
2、金属活动性顺序的应用:②判断金属与酸(HCl、H2SO4)反应的剧烈程度。
③判断金属能否与盐溶液发生反应。
3、设计实验证明金属活动性顺序的方法:方法一:利用金属能否与酸反应以及与酸反应的剧烈程度来证明。
方法二:利用金属于盐溶液之间的反应来证明。
◆例1:设计实验证明Fe比Cu活泼。
方法一:将铁片和铜片分别放入相同浓度的盐酸,铁片上有气泡,铜片无。
铁矿石和焦炭的用途
铁矿石和焦炭的用途铁矿石和焦炭是两种重要的原材料,广泛应用于钢铁行业。
以下将详细介绍铁矿石和焦炭的用途。
首先,让我们来了解一下铁矿石的用途。
铁矿石是一种含有铁元素的矿石,主要用于生产钢铁。
在炼铁过程中,铁矿石需要经过炼焦、炼铁和炼钢等步骤才能得到最终的钢铁产品。
炼焦是铁矿石炼钢过程中的第一步。
焦炭是一种由煤炭炭化而成的固体燃料,通过高温煅烧煤炭可以得到焦炭。
焦炭作为高温还原剂,能够提供高温、高热量和足够的还原性,使矿石中的铁氧化物还原为金属铁。
除了炼铁过程中的用途之外,焦炭还广泛应用于冶金行业和其他工业领域。
在冶金行业,焦炭被用作还原剂和燃料,帮助提高金属冶炼的效率。
在其他工业领域,焦炭被用于电解铜、生产化工产品以及生产碳材料等。
炼铁是铁矿石炼钢过程中的第二步,也是将矿石转化为铁水的过程。
铁矿石经过炼焦之后,与焦炭一起投入高炉。
在高炉中,高温使铁矿石和焦炭发生热化学反应,将铁矿石中的氧气还原为金属铁。
高炉中的石灰石和焦炭一起反应,产生的石灰石(CaO)与炼铁过程中产生的硅酸盐和磷酸盐等杂质反应,形成炉渣。
经过高炉冶炼后,得到的铁水即含有较高纯度的铁。
铁水进一步被用于炼钢,即将铁水中的杂质进一步除去,以提高钢的质量。
在炼钢过程中,铁水与石灰石反应,产生炼钢炉渣。
通过炼钢炉渣的吹吸、氧化等处理,除去铁水中的硫、磷等杂质。
同时,还可以通过加入合金元素,调整钢中的成分,提高钢的性能。
炼钢的方法有很多种,包括转炉法、电炉法和氧气床法等。
除了用于生产钢铁,铁矿石还可以提取铁粉。
铁粉是一种重要的金属粉末材料,广泛应用于冶金、电子、化工等领域。
在冶金方面,铁粉用于制备磁性材料、合金等。
在电子领域,铁粉被用于制备电磁元件、电感器等。
在化工领域,铁粉用于催化剂、磁性液体等的制备。
综上所述,铁矿石和焦炭是钢铁工业中不可或缺的原材料。
铁矿石通过炼焦、炼铁和炼钢等步骤最终转化为钢铁产品。
焦炭作为高温还原剂,能够提供高温、高热量和足够的还原性,使铁矿石中的氧气还原为金属铁。
铁的冶炼和含杂质的计算
【2017.重庆中考】工业炼铁中会发生CO与氧化铁 的反响,该反响中发生复原反响的物质是___
2O32
【2016.广东中考】根据以下实验装置图,以下说 法错误的选项是_____
3.石灰水的作用是检验生成物—二氧化碳
【知识点6】工业炼铁
1.原料: 石灰石成的一氧化碳作复
原剂把铁从铁矿石中复原出来。
3.设备:高炉 4.炼铁得到的产品:生铁 5.炼铁的复原剂:CO 6.焦炭的作用:①提供热量
②提供复原剂 7.石灰石的作用:将矿石中的SiO2转变为炉渣
【知识点5】实验室用一氧化碳复原氧化铁
用酒精灯点燃尾气的作用是: 因一氧化碳有毒防止污染空气
现象:①红色粉末变成黑色;②澄清的石灰水变浑浊;
③点燃尾气火焰呈蓝色。
化学方程式:
①用燃着的酒精灯将尾气点燃
尾气处理:②用气球搜集尾气
1.实验室为什么要先通一氧化碳后加热?
先通CO排净玻璃管内的空气,防止一氧化碳与空气混合 加热发生爆炸。 2.实验完毕为什么要熄灭左边的酒精灯,待玻璃管冷却后 再停顿通入CO 防止高温下的生成物铁被空气中的氧气氧化,同时还可防 止石灰水倒吸。
⑵设铁的质量为X。
⑶生铁的质量为:560t÷96%=583t
例题:用1000t含氧化铁(Fe2O3) 80%的赤铁矿 石,理论上可炼含铁96%的生铁多少吨?
解:⑴氧化铁的质量为1000t ×80%=800t ⑵设生铁的质量为X。
X = 583t
答: 可炼出含铁96%的生铁为583t。
【考虑】某炼钢厂日产含杂质5%的生铁 3000t
初中化学工业炼铁的原理
初中化学工业炼铁的原理
铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
把铁矿石、焦炭和石灰石一起加入高炉,在高温下,利用炉内反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来。
铁矿石的含铁量叫做品位,在冶炼前要经过选矿,除去其它杂质,提高铁矿石的品位,然后经破碎、磨粉、烧结,才可以送入高炉冶炼。
焦炭的作用是提供热量并产生还原剂一氧化碳。
铁矿石是什么
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料,天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。
铁矿石是含有铁单质或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。
凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石。
九年级炼钢的知识点汇总
九年级炼钢的知识点汇总钢铁是现代社会不可或缺的材料之一,它用于建筑、交通工具、机械制造等各个领域。
而钢的主要来源就是通过炼钢过程获得的。
炼钢是一项复杂而重要的工艺过程,它涉及到化学、物理等多个学科知识。
在九年级学习中,我们可以了解到一些炼钢过程中的关键知识点,下面将对这些知识点进行汇总。
1. 原料选择炼钢的原料主要是铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石含有铁的氧化物,经过还原反应可以得到金属铁;焦炭是一种煤炭燃烧后的残留物,能够提供高温和还原性质;石灰石则用于吸收冶炼过程中产生的硫化物。
2. 高炉冶炼高炉是炼钢的主要设备之一。
在高炉中,先将铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例投入到高炉中,然后通过加热和还原反应,将铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。
在这个过程中,还会产生大量的煤气和渣,煤气可以作为燃料,渣则被移除。
3. 钢水生产经过高炉冶炼的产物是生铁,含有大量杂质。
为了得到纯净的钢材,还需要对生铁进行处理。
这个过程就是钢水生产。
首先,从高炉中取出生铁,然后进行钢化、精炼、除杂等步骤,最终获得纯净的钢水。
4. 连铸成型钢水生产出来后,需要通过连铸成型成为钢坯。
连铸是指将钢水连续浇注到连铸机中,经过冷却、凝固、拉拔等一系列过程,最终得到连续铸模的钢坯。
在这个过程中,需要控制冷却速度和拉拔力度,以确保钢坯的质量和形状。
5. 热轧和冷轧钢坯通过连铸成型后,还需要进行热轧或冷轧。
热轧是指将钢坯加热到一定温度,然后通过辊压机械将其压制成所需的形状和尺寸;冷轧则是将钢坯在室温下进行压制。
热轧可以提高钢的塑性,冷轧可以提高钢的硬度和强度。
6. 钢材表面处理炼钢的最后一个步骤是对钢材表面进行处理。
常见的处理方法有酸洗、镀锌和喷涂。
酸洗是通过酸性溶液进行清洗,去除表面的氧化层和杂质;镀锌是将钢材浸入熔融的锌中,形成锌层来防止钢材锈蚀;喷涂则是利用喷涂设备将保护涂料喷到钢材表面,提高其耐腐蚀性能。
总结起来,九年级学习的炼钢知识点主要包括原料选择、高炉冶炼、钢水生产、连铸成型、热轧和冷轧,以及钢材表面处理。
初三化学:铁的冶炼
第 1 页 共 1 页 初三化学:铁的冶炼
1. 原料:
铁矿石、石灰石、焦炭、空气。
2. 反应原理:
在高温条件下,用还原剂CO 将铁从铁矿石中还原出来。
3. 化学方程式:
Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2
4. 现象: 红色固体逐渐变成黑色粉末,澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
5. 设备:高炉。
6. 冶炼过程中发生的化学反应:
C+O 2 CO 2 CO 2+C 2CO Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 CaCO 3 CaO+CO 2↑ CaO+SiO 2 CaSiO 3
石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅变为炉渣CaSiO 3。
7. 纯净物与含有杂质物质的换算关系
纯净物的质量=混合物的质量×物质的纯度=混合物的质量×(1-杂质的质量分数)
高温高温高温点燃高温高温一氧化碳还原氧化铁。
高炉炼铁的原理现象
高炉炼铁的原理现象
高炉炼铁是一种大规模的冶金工艺,用于将生铁矿石转化为熔融的铁。
其原理现象可以概括为以下几个步骤:
1. 加料:生铁矿石、石灰石和焦炭等原料被连续地放入高炉顶部。
在高炉的下部有一个炉下,通过炉底风口通入空气和预热的煤气。
2. 还原:当原料进入高炉后,焦炭燃烧产生的高温燃烧气体经过上部的燃烧室后会进入下部的还原室。
在还原室中,燃烧气体与铁矿石中的氧气反应,将氧气与铁矿石中的铁氧化物还原为纯铁。
这个过程被称为还原反应。
3. 熔化:还原后的纯铁与石灰石等杂质物质融合,形成一种名为"炉渣"的液体。
炉渣会从高炉的下部流出。
炉渣的形成使得高炉内的温度能够达到足够高,以使铁矿石熔化。
4. 分层:由于密度不同,铁和炉渣会分层,铁位于底部,炉渣位于上部。
通过高炉底部的出铁口,铁液会被连续引出。
整个过程中,高炉内的氧气被有效地去除,从而使铁矿石中的铁得以转化为纯铁。
同时,由于炉渣的存在,整个高炉炼铁过程也能够维持足够高的温度和产生足够的热量。
高炉从顶部加料,底部取铁的连续操作使得高炉能够实现持续的生产。
《金属资源的利用和保护》第1课时(教学设计)2022-2023学年九年级化学下册(人教版)
课题3 金属资源的利用和保护一、教材分析本节课是九年级下册第八单元的课题三的第一课时。
整个课题三内容之所以放在前面2节课的结尾,是对前面2个课题的总结衍生也是理论基础到生活实际的升华。
第一课时的主要内容为金属资源的概况和铁的冶炼,铁作为常见的金属是学生十分熟悉的物质,但大多数的学生并不清楚其在自然界的存在形式以及冶炼方式。
学习这节课,首先通过与上节课金属活动顺序表联系,让学生能够了解各种金属在自然界的存在形式。
又通过对实验室还原氧化铁及高炉炼铁的了解,使学生了解铁矿石能被还原成铁。
这样一来,学生对常见的铁有了更深克的认识,并且使学生养成科学实验的习惯。
二、学情分析通过上一个学期对“碳和一氧化碳还原氧化铜以及有关化学方程式的计算”的学习,学生对碳和一氧化碳的还原性已经有一定的了解,并且熟悉了简单的化学计算。
但学生对于化学方程式的记忆仍停留在死记硬背的基础上,学习一个记一个,此时需要对方程式进行归纳。
而根据化学方程式对含杂质反应物或生成物的计算题可以让学生运用有关化学方程式的计算方法进行解题,达到学以致用的目的。
三、课时安排本课程共分为两课时:课时1 金属资源及其利用课时2 金属资源的保护课时1 金属资源及其利用一、教学目标1. 知道一些含常见的金属如铁、铝、铜等的矿物,了解我国矿藏资源;2. 了解从铁矿石中将铁还原出来的原理和方法;3. 能根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行简单的计算。
二、教学重难点教学重点:从常见铁矿石中提炼铁的原理和方法。
教学难点:①冶炼铁的原理;②有关杂质问题的计算。
三、教学过程【新课引入】大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,人类每年要提取数以亿吨计的金属用于工农业生产和其他领域。
金属材料无处不在,我们处处离不开金属材料,观看视频《无处不在的金属材料》。
【过渡】下面就通过本节课的学习,来解开我们的疑惑吧!【板书】课题3 金属资源的利用和保护【过渡】地球上的金属资源广泛存在于地壳和浩瀚的海洋中。
铁矿石 焦炭 石灰石比例
铁矿石焦炭石灰石比例今天咱们来聊一聊特别有趣的东西,那就是铁矿石、焦炭和石灰石的比例。
你们知道吗?就像我们做蛋糕需要面粉、鸡蛋和糖按照一定的比例混合一样,炼铁的时候也需要铁矿石、焦炭和石灰石按照合适的比例放在一起呢。
先来说说铁矿石吧,铁矿石就像是炼铁的主角。
它是铁的来源,就像我们盖房子需要的砖头一样重要。
想象一下,一座大大的矿山,里面全是铁矿石,那铁矿石里面藏着好多好多的铁呢。
焦炭呀,焦炭就像是铁矿石的好伙伴。
它有一个很厉害的本事,就是可以提供热量。
就像我们冬天烤火的时候,木炭能让我们暖和起来一样。
焦炭在炼铁的大炉子里燃烧,烧得红红的,把热量传给铁矿石。
有一个炼铁厂,那里的工人叔叔告诉我,要是没有足够的焦炭,铁矿石就不能很好地被熔化,就像我们煮饭的时候,火不够大,饭就煮不熟。
还有石灰石呢,石灰石虽然看起来没有铁矿石和焦炭那么显眼,但它的作用可不小。
石灰石就像是一个小小的清洁工。
它可以把铁矿石里一些不好的东西去掉,就像我们吃水果的时候,要把坏的部分去掉一样。
比如说,铁矿石里可能有一些杂质,石灰石就能和这些杂质发生反应,然后把它们变成渣子,这样铁就会变得更纯净啦。
那它们三个到底要按照什么样的比例放在一起呢?这就很有讲究啦。
如果铁矿石太多,焦炭不够,那热量就不足以把铁矿石都变成铁水,就像我们想让很多很多的冰融化,可是火很小,只能融化一点点冰。
要是焦炭太多,铁矿石太少,那也是一种浪费呢。
就像我们本来只需要一点点糖就能让一杯水变甜,可是放了好多好多糖,就太甜了,还浪费了糖。
石灰石的量也要合适,如果太少,杂质就不能很好地被去除,如果太多,也会有其他的小问题。
我给你们讲个小故事吧。
有一个地方的炼铁厂,刚开始的时候,他们没有太注意这三种东西的比例。
结果呢,炼出来的铁质量不好,而且还浪费了好多的原材料。
后来,有一个很聪明的工程师叔叔,他仔细研究了很久,找到了一个特别合适的比例。
从那以后,炼出来的铁又多又好,大家都特别高兴呢。
工业炼铁中石灰石的作用
工业炼铁中石灰石的作用
工业炼铁中石灰石的作用
工业炼铁的原料有铁矿石、焦炭、石灰石、空气.其中石灰石的作用是什么?
步骤如下:加入石灰石后,在炼铁的高温下会分解
CaCO3==高温==CaO+CO2
而CaO再和二氧化硅反应
CaO+SiO2==高温==
炼铁为什么要加入石灰石?
这是为了除去生铁中的杂质。
作为造渣剂,除去二氧化硅。
石灰石加入后在高温下分解成CO2和CaO,CO2和C反应成CO参与炼铁。
CaO和铁水中的硫、硅等杂质生成CaS和等浮在铁水上面,可以分离。
化学方程式:
CaCO3=CaO+CO2
CaO+SiO2=
炼铁要加入石灰石原理
炼铁时用的铁矿石,主要有赤铁矿石(主要成分是氧化铁)和磁铁矿石(主要成分是四氧化三铁),在铁矿石中还含有无用的脉石,主要成分是二氧化硅(SiO2)。
炼铁时,被还原出的铁在高温下变成液体,而二氧化硅熔点很高的颗粒杂质混在炼出的铁水中。
为了除去这种杂质,选用石灰石作熔剂,石灰石在高温下分解成氧化钙和二氧化碳。
氧化钙在高温下与二氧化硅反应生成熔点比铁水温度还低的硅酸钙,而液态硅酸钙密度比铁水小且跟铁水不相混溶,便浮在铁水上。
焦炭燃烧过程中的化学反应及其对铁矿石还原反应的影响
焦炭燃烧过程中的化学反应及其对铁矿石还原反应的影响焦炭是一种重要的燃料,在冶金等行业有广泛应用。
而焦炭的燃烧过程中伴随着多种化学反应,这些反应对铁矿石的还原反应具有重要的影响。
本文将探讨焦炭燃烧过程中的化学反应及其对铁矿石还原反应的影响。
焦炭的燃烧过程中涉及的化学反应十分复杂。
首先,焦炭与氧气发生直接的燃烧反应,生成二氧化碳和水蒸气。
这个反应十分剧烈,释放出大量的能量。
其次,焦炭中还含有杂质,如硫、氧、氢等元素。
这些元素在燃烧过程中也会参与化学反应,生成相应的氧化物或酸。
在焦炭的燃烧过程中,最重要的反应是焦炭中的碳与氧气发生氧化反应,生成二氧化碳。
这个反应是焦炭燃烧的主要能量来源,也是燃烧反应中的核心反应。
其化学方程式可以表示为:C + O2 → CO2这个反应释放出大量的热能,是焦炭燃烧过程中的主要热反应。
随着焦炭的燃烧,碳的含量逐渐降低,同时释放出的二氧化碳的量增加。
除了生成二氧化碳,焦炭的燃烧过程中还会生成一些其他的气体。
其中最重要的是一氧化碳。
焦炭在不足氧的条件下燃烧时,生成的一氧化碳会进一步与氧气反应,生成二氧化碳。
这个反应十分重要,因为一氧化碳的生成会减少焦炭燃烧时产生的热能。
化学方程式可以表示为:2CO + O2 → 2CO2一氧化碳的生成对焦炭燃烧产生的热能具有一定的负面影响,因为一氧化碳的燃烧热值比碳要低。
但是,一氧化碳还可以用于其他化学反应,比如铁矿石的还原反应。
焦炭草饲副多属有宵磷、铬、镍等金属元素,这些元素在焦炭的燃烧过程中也会发生一些化学反应。
例如,燃烧中产生的湿分可以与金属元素发生氧化反应,生成相应的氧化物。
这些氧化物的生成对炉内气氛的控制和炉渣的形成都具有一定的影响。
焦炭燃烧过程中的化学反应对铁矿石的还原反应具有重要的影响。
焦炭作为还原剂,其主要作用是将铁矿石中的氧气去除,使其还原为金属铁。
化学反应如下:Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO在这个反应中,焦炭与铁矿石中的氧化铁发生还原反应,生成金属铁和一氧化碳。
高中化学41个重点化工流程
高中化学41个重点化工流程高中化学的化工流程可是个很有趣又有点小复杂的东西呢,咱们今天就来唠唠这41个重点化工流程。
一、制金属类。
1. 炼铁。
炼铁这个事儿啊,大家应该都不陌生。
它主要就是把铁矿石、焦炭、石灰石啥的一起放到高炉里。
铁矿石那可是铁的来源,焦炭呢,一方面是提供热量,让整个反应能热热乎乎地进行下去,另一方面还能把二氧化碳还原成一氧化碳,这个一氧化碳可厉害了,它就像个勤劳的小搬运工,把铁矿石里的铁给搬运出来。
石灰石就更像是个小助手,能把矿石里的杂质变成炉渣排出去。
这个过程就像一场热热闹闹的聚会,每个原料都有自己的任务,最后就得到了铁水,铁水就像个小明星,从高炉里出来就可以去各种地方发挥它的作用啦。
2. 炼铝。
炼铝可就不一样喽。
铝土矿是主要原料,它要经过好多工序呢。
先把铝土矿溶解在氢氧化钠溶液里,这个时候铝土矿里的氧化铝就会变成偏铝酸钠,就像换了一身新衣服一样。
然后再经过一系列的反应,让偏铝酸钠又变回氧化铝,这个过程就像玩变身游戏一样。
最后通过电解氧化铝得到铝。
电解的时候就像给氧化铝通上了魔法电流,让铝从氧化铝里分离出来,铝这种金属又轻又好用,到处都有它的身影呢。
二、制酸类。
1. 制硫酸。
制硫酸是个很重要的化工流程哦。
首先是硫磺或者含硫矿石的燃烧,产生二氧化硫。
这个二氧化硫就像个调皮的小气体,然后把它氧化变成三氧化硫,这个过程可不容易呢,需要合适的温度和催化剂。
三氧化硫就像个进阶版的二氧化硫,最后让三氧化硫和水反应就得到硫酸啦。
硫酸可是个厉害的角色,腐蚀性很强,在很多工业生产和实验室里都能看到它的身影,就像个化学世界里的大力士,很多反应都需要它来帮忙。
2. 制硝酸。
制硝酸也很有趣。
氨的氧化是关键步骤,氨就像个勇敢的小战士,在催化剂的作用下和氧气反应,变成一氧化氮。
一氧化氮又很容易被氧化变成二氧化氮,二氧化氮再和水反应就可以得到硝酸啦。
硝酸也是个很有用的酸,在制造炸药、化肥等方面都有很大的作用呢。
九年级化学《金属资源的利用和保护》教案
九年级化学《金属资源的利用和保护》教案[教学目标]知识与技能1.知道常见的金属(铁、铝等)矿物;了解从铁矿石中将铁还原出来的方法。
2.会根据化学方程式对含有某些杂质的反应物或生成物进行有关计算。
3.了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。
过程与方法1.通过实验,让学生了解练铁的原理,使学生认识化学原理对实际生产的指导作用。
2.通过对某些含有杂质的物质的计算,使学生把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,培养学生灵活运用知识的能力。
情感态度与价值观1.通过对我国古代练铁的介绍,让学生了解我国的悠久历史,激发学生的爱国热情。
2.通过对废弃金属对环境的污染,让学生树立环保意识,认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。
3.通过对矿物可供开采的年限的介绍,让学生产生金属资源的危机意识,更让学生懂得要保护金属资源。
[教学资源分析]本课题在大家熟悉了金属和金属材料的用途以及金属的化学性质的基础上,介绍了地球上和我国的金属资源情况、铁的冶炼、有关化学方程式计算中的杂质问题计算、金属的腐蚀和防护,以及金属资源的保护等,既有知识、技能方面的内容,又有环境意识和资源意识等情感领域的内容。
教材由常见的金属矿物照片以及资料引入,简单介绍了地球上及我国的金属资源情况。
而全世界使用最多,应用最广的就是铁,因此,教材很自然的转入到对铁的冶炼的讨论中。
“铁的冶炼”是本课题的重点。
教材主要介绍了我国炼铁的实际情况结合例题介绍化学方程式中有关杂质问题的计算。
把化学原理、计算和生产实际紧密地结合在一起,使学习活动成为有机的整体。
“金属资源的保护”重点是有关铁的锈蚀以及防护的“活动与探究”内容。
接着教材中以图示的方法给出了一些矿物可供开采的年限,形象地说明了金属矿物资源是有限的,以及金属资源保护的重要性。
教材中简要地介绍了废旧金属的回收利用、合理开采矿物等保护金属资源的措施。
[教学策略分析]1.关于地球上及我国的金属资源情况的教学以及我国冶炼铁的历史等教学内容,可以结合地理课的有关内容,鼓励、发动学生主动查找有关资料,如矿物标本、实物照片、图表、有关的文字描述等,可在课内外交流。
焦炭和铁矿的耦合反应
焦炭和铁矿的耦合反应导言:焦炭和铁矿的耦合反应是冶金工业中的一项重要过程,它是炼铁的关键步骤之一。
焦炭作为还原剂,通过与铁矿的反应,将其中的氧气去除,从而得到纯净的铁。
本文将详细介绍焦炭和铁矿的耦合反应的原理、过程和应用。
一、焦炭和铁矿的耦合反应原理焦炭是一种炭素含量很高的煤炭产品,它主要是由固体的碳组成。
铁矿则是一种富含铁元素的矿石,其中主要成分是氧化铁。
焦炭和铁矿的耦合反应是一种高温还原反应,其原理如下:在高温下,焦炭中的碳与铁矿中的氧化铁发生反应,生成一氧化碳和金属铁。
反应方程式如下:Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO该反应是一种外源性还原反应,焦炭作为还原剂,将铁矿中的氧化铁还原为金属铁。
同时,焦炭中的碳与氧气结合形成一氧化碳,这也是炼铁过程中产生大量热能的原因之一。
二、焦炭和铁矿的耦合反应过程焦炭和铁矿的耦合反应是一个复杂的过程,它包括物理变化、化学反应和热传导等多个环节。
1. 焦炭的燃烧在高温下,焦炭首先发生燃烧反应。
焦炭中的碳与氧气结合生成二氧化碳,同时释放大量的热能。
这个过程称为焦炭的燃烧反应。
2. 铁矿的还原在焦炭燃烧的同时,焦炭中的碳与铁矿中的氧化铁发生还原反应。
焦炭中的碳通过与氧化铁反应,将其中的氧气去除,从而得到纯净的金属铁。
3. 热传导在反应过程中,焦炭和铁矿之间存在热传导。
焦炭燃烧产生的高温使得铁矿中的氧化铁受热,促使还原反应加速进行。
同时,反应过程中释放的大量热能也会使反应区域温度升高,进一步加速反应速率。
三、焦炭和铁矿的耦合反应应用焦炭和铁矿的耦合反应在冶金工业中有着广泛的应用。
炼铁是其中最重要的应用之一。
1. 炼铁炼铁是将铁矿石经过焦炭还原反应,得到纯净金属铁的过程。
炼铁过程中,焦炭作为还原剂,与铁矿中的氧气发生反应,将氧气去除,从而得到纯净的金属铁。
2. 高炉炼铁高炉炼铁是一种常用的炼铁方法,它利用高炉设备进行炼铁。
在高炉中,焦炭和铁矿经过耦合反应,生成金属铁。
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课 题 3 金属资源的利用和保护
请用另一种方法试一试: 解:1000t×80% ×2×56 ÷ 160 ÷ 96% = 583t 练习:要炼出含杂质3%的生铁2000吨,需要含四氧化 三铁90%的磁铁矿石的质量是多少? 解:需要含Fe3O490%的磁铁矿石的质量为X
高温
Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 232 3×56 X ·90% 2000t × (1料
课题3 金属资源的利用和保护
金属概述
地球上的金属资 源广泛地存在于地 壳和浩瀚的海洋中, 除少数很不活泼的 金属如金、银等有 单质形式存在外, 其余都以化合物形 式存在。
课题3 金属资源的利用和保护
一.金属的存在:
除少数不活泼的金属如金.银等有单质形式 存在外,其余都以化合物形式存在. 地壳中含量最多的金属是Al
蓝铜矿(Cu2(CO3)2(OH)2 )
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
罕见的铜矿石
毛赤铜矿(Cu2O )
其它矿石
金红石(TiO2)
闪锌矿
矿石
丰富多彩的金属矿石和我国的矿产资源 背景介绍 资源是人类赖以生存和发展的物质基础,对国民经济的发展起着 极为重要的作用。一个国家的工业化过程,首先是对矿物原料产品需 求的迅速增长,我国经济正在高速建设,目前,95%以上的能源和 80%以上的工业原料来自于矿产资源。 矿产泛指一切当今科学技术和经济条件下可供人类开发利用的天 然矿物和岩石。矿产可以有不同的分类:按其基本属性可分为无机矿 产(如多数的金属矿产)和有机矿产(如化石燃料),也可分为金属 矿产和非金属矿产;从矿产所具有的资源利用特性,可分为利用其物 质组分的矿产和利用其物理、化学性质的矿产等。科学技术的进步和 社会需求的多样化,使得开发利用矿产资源的范围不断扩大,矿产品 种类别也不断增多。可供开采利用的矿物(体)也称为矿床。固态矿 床一般由有用的矿石矿物(如铜矿中的含铜矿物)和经济价值不大的 脉石矿物构成。矿石的成分往往比较复杂,一般描述时,常指出其主 要成分。矿石中含有某种有用矿物成分多,叫做高品位矿(或富矿), 反之称为低品位矿(或贫矿)。
金属元素在地壳中的含量
元素名称 质量分数/% 元素名称 质量分数/%
铝(Al) 铁(Fe) 钙(Ca)
7.73 4.75 3.45
镁(Mg) 锌(Zn) 铜(Cu)
2.00 0.008 0.007
钠(Na)
钾(K )
2.74
2.47
银(Ag)
金(Au)
0.00001
0.0000005
矿 物
矿物是自然界的天然物质也是元素在自然界存在的重要形式
232 X ·90% 3×56 2000t × (1-3%)
X=2977t 答:磁铁矿石的质量为2977t。
作业:P22 3、4
原料:铁矿石.焦炭.石灰石 现象:红色的Fe2O3变黑.同时产 生使石灰水变浑浊的气体
3CO+ Fe2O3
高温
3CO2 + 2 Fe
1、炼铁的方法还可以用来炼制:锰、锌、 镍、铅等。
如:MnO2 + 2CO Mn + 2CO2
2、冶炼金属的其它方法——电解法
电解
如:2Al2O3
4Al + 3O2
矿产与数字
• 中国已探明储量的金属矿产有54种。
• • • • • • • • • • • • • 铁矿:全国已探明的铁矿区有1834处。 锰矿:全国已探明的锰矿区共有213处 铬铁矿:有56处产地。 铜矿:已探明矿区910处。 铝土矿:有310处产地。 铅锌矿:有产地700多处。 镍矿:有产地近百处。 钼矿:有产地222处。 钨矿:探明产地252处。 锡矿:探明产地293处。 汞、锑矿:探明汞产地103处、锑产地111处。 金矿:探明矿区1265处。 银矿,探明产地569处 。
焦炭
铁矿石
石灰石
热空气 炉渣出口
生 铁 出 口
• 高炉炼铁.swf
鞍钢2000立方米高炉外景图
三.在实际生产时,所用的原料或产物一般都含 有杂质,在计算用料时和产量时,应考虑到杂质 问题 例:用1000t含Fe2O380%的赤铁矿石,理论上可 以炼出含Fe 96 %的生铁多少t?
解答:参考P18的解答
方解石
磁铁矿
赤铁矿
铝土矿 孔雀石 闪锌矿 磁铁矿
赤铁矿
常见的铁矿石
赤铁矿(Fe2O3)
磁铁矿(Fe3O4)
褐铁矿(Fe2O3· nH2O )
黄铁矿(FeS2 )
罕见的铁矿石
七彩针铁矿 这不是一种稀有矿物,也没有完整的 结晶,但它因晕彩而呈现出七彩颜色十分吸引人。
常见的铜矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
古代炼铁
二、铁的冶炼
气囊
Fe2O3
CO
澄清石灰水
磁铁 CO
澄清石灰水
变浑浊
注意事项及其原因
1、实验步骤应是:先通一会儿CO再加热, 实验结束后先撤酒精灯,冷却后撤CO。
(1)CO是可燃性气体,加热前应保持管内气 体纯度防止爆炸。(2)防止Fe又生成Fe2O3以 至实验失败。 2、尾气要用气囊收集。 CO有剧毒要注意尾气处理。