铜等赤铁矿
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高温
练习
某化学兴趣小组用一氧化 碳与氧化铁的反应来探究 炼铁的原理，装置如下图 所示。请回答有关问题：
1、为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方 框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序a→ d →b →e C装置中NaOH的作用是 除去残余的二氧化碳 。 2、实验开始时，应先通一氧化碳再加热 (填“先加热再通 赶尽玻璃管内的空气，防止 CO”或“先通CO再加热”)，目的是 。 热爆炸 3、实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象 固体由红棕色变成黑色 为 ，反应方程式为 。 4、除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 C或H2 (请写 一物质的化学式)。 Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
（Fe2O3）
高炉气体
① 产生一氧化碳 ② 提供热量
将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 高炉气体
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温 点燃
高温
⑵ C + CO2 === 2CO ⑴ C + O2 === 2CO2
出铁口
炉渣 生铁
出渣口
某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有 Fe2O3 ）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图所示：
1、金属的腐蚀和防护 活动与探究（铁生锈条件的探究） 条 件 现象 分 析 生锈 ① 水、氧气 ①②可得铁生锈与氧气有关 水 不生锈 ② ①③可得铁生锈与水有关 氧气 不生锈 ③
结论：在水、氧气同时存 在的环境中铁能生锈。 （缓慢氧化，放热）
问题：铝的化学性质比铁 活泼为什么不生锈呢？
①
②
③
铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖在铝表面，从而保 护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反应生成的铁锈 [Fe2O3· H2O]却很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应， 因此铁制品可以全部锈蚀。
丁家营中学
金属元素在自然界的存在方式： （1）单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等。
（2）化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等。
赤铁矿[Fe2O3]
黄铁矿[FeS2]
菱铁矿[FeCO3]
铝士矿[Al2O3]
黄铜矿[CuFeS2]
辉铜矿[Cu2S]
矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
焦炭
① 高温 过量空气
A
② 高温
焦炭
B
③ 高温 赤铁矿石
铁
高炉 ⑴ 炼铁厂用于炼铁的主要设备是：＿＿＿＿。 ⑵ 在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化 二氧化碳 一氧化碳 学式分别是：＿＿＿＿＿、 ＿＿＿＿＿。 ⑶ 写出上述反应的化学方程式。 点燃 高温 C + O2 === CO2 C + CO2 === 2CO ① ＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ② ＿＿＿＿＿＿＿＿＿ Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 ③ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 产生一氧化碳 ⑷ 在此过程中，焦炭的作用是 ＿＿＿＿＿＿＿、 提供热量 ＿＿＿＿＿。
2、通过实验回答，铁钉在 下列哪些情况下容易生锈？ （1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中 （4）浸没在植物油中
3、如图所示实验，装置 中出现的现象是（ D ） A、铁丝不变化 B、铁丝逐渐消失 C、试管中的液面不变化 D、试管中的液面上升
4、下列关于金属资源的说法，不正确的是（ B ） A、自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式 存在外，其余都以化合物形式存在 B、自然界中的金属资源是取之不尽的 C、防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源 和环境 D、合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的 有效途径 5、手机、笔记本电脑等电子产品中使用的锂电池，具有 体积小、充电时间短、放电时间长等优点，放电时的工作 原理是锂（Li）跟二氧化锰作用生成LiMnO2。 1）在LiMnO2里，锂元素显＋1价，则锰元素的化合价 Li+MnO2=LiMnO 为＋3 ；2）写出锂电池放电时的化学方程式 ； 2 （3）锂电池充电时，是将电能转化为 化学 能。
X=2977t 答：磁铁矿石的质量为2977t。
二、金属资源保护
资料一：据有关资料报道， 现在世界上每年因腐蚀而报 废的金属设备和材料相当于 年产量的20% ~ 40%。
资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据 已探明的一些矿物的储藏量，并目前这些金属的 消耗速度，有人估 计一些矿物、可供开采的年限 如课本图所示（不包括今后新探明的矿物储量， 一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。
防止铁生锈的方法。 （1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 在实际中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？ 1、保持铁制品表面干燥和洁净 2、形成保护层 刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）
电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通 过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
3、改变金属的内部结构
制成合金，如不锈钢
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 3×56Leabharlann BaiduX × 90％ 2000t × (1-3%)
232 X × 90％ 3×56 2000t × (1-3%)
• 自行车的构件如支架、链条、钢圈等， 分别采取了什么防锈措施？ 刷油漆 镀铬 涂油
2、金属资源保护 保护金属资源的主要途径： 1、防止金属的腐蚀 2、金属的回收和利用 3、有计划合理地开采矿物 4、寻找金属代用品
学生练习：1、根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生 锈的条件又是什么？ 与氧气、水和二氧化碳接触
铁矿石
铁
一、铁的冶炼
实验室一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3]
用酒精灯点燃尾气的作用是 防止CO污染空气 2CO + O2
点燃
2CO2
Fe2O3 + 3CO CO2 + Ca(OH)2
高温
现象： 红色粉末变成黑色， 澄清的石灰水变浑浊。 2Fe + 3CO2 CaCO3 ↓+ H2O
工业炼铁 原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳 把铁从铁矿石里还原出来。 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。 铁矿石：提供铁元素。 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为 具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原 剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分 接触，使反应更彻底。 设备：高炉。
有关杂质问题的计算
例 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含 铁96%的生铁的质量是多少？ 解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t 设：理论上可炼出铁的质量为X Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 160 2×56 800t X 160 800t X 2×56 X = 560t 折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t 答：1000t可炼出生铁为583t。
练习
某化学兴趣小组用一氧化 碳与氧化铁的反应来探究 炼铁的原理，装置如下图 所示。请回答有关问题：
1、为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方 框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序a→ d →b →e C装置中NaOH的作用是 除去残余的二氧化碳 。 2、实验开始时，应先通一氧化碳再加热 (填“先加热再通 赶尽玻璃管内的空气，防止 CO”或“先通CO再加热”)，目的是 。 热爆炸 3、实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象 固体由红棕色变成黑色 为 ，反应方程式为 。 4、除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3 C或H2 (请写 一物质的化学式)。 Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2
（Fe2O3）
高炉气体
① 产生一氧化碳 ② 提供热量
将铁矿石中的 SiO2转变为炉渣 高炉气体
⑶ Fe2O3 + 3CO ===== 2Fe + 3CO2
高温 点燃
高温
⑵ C + CO2 === 2CO ⑴ C + O2 === 2CO2
出铁口
炉渣 生铁
出渣口
某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有 Fe2O3 ）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图所示：
1、金属的腐蚀和防护 活动与探究（铁生锈条件的探究） 条 件 现象 分 析 生锈 ① 水、氧气 ①②可得铁生锈与氧气有关 水 不生锈 ② ①③可得铁生锈与水有关 氧气 不生锈 ③
结论：在水、氧气同时存 在的环境中铁能生锈。 （缓慢氧化，放热）
问题：铝的化学性质比铁 活泼为什么不生锈呢？
①
②
③
铝与氧气反应生成的致密的氧化铝薄膜，能覆盖在铝表面，从而保 护里层的铝不再与氧气反应；而铁与氧气、水等反应生成的铁锈 [Fe2O3· H2O]却很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应， 因此铁制品可以全部锈蚀。
丁家营中学
金属元素在自然界的存在方式： （1）单质：少数化学性质较不活泼的金属，如金、银等。
（2）化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、铝、铜等。
赤铁矿[Fe2O3]
黄铁矿[FeS2]
菱铁矿[FeCO3]
铝士矿[Al2O3]
黄铜矿[CuFeS2]
辉铜矿[Cu2S]
矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫矿石。
焦炭
① 高温 过量空气
A
② 高温
焦炭
B
③ 高温 赤铁矿石
铁
高炉 ⑴ 炼铁厂用于炼铁的主要设备是：＿＿＿＿。 ⑵ 在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化 二氧化碳 一氧化碳 学式分别是：＿＿＿＿＿、 ＿＿＿＿＿。 ⑶ 写出上述反应的化学方程式。 点燃 高温 C + O2 === CO2 C + CO2 === 2CO ① ＿＿＿＿＿＿＿＿＿； ② ＿＿＿＿＿＿＿＿＿ Fe2O3 + 3CO === 2Fe + 3CO2 ③ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 产生一氧化碳 ⑷ 在此过程中，焦炭的作用是 ＿＿＿＿＿＿＿、 提供热量 ＿＿＿＿＿。
2、通过实验回答，铁钉在 下列哪些情况下容易生锈？ （1）在干燥的空气中 （2）在潮湿的空气中 （3）部分浸入食盐水中 （4）浸没在植物油中
3、如图所示实验，装置 中出现的现象是（ D ） A、铁丝不变化 B、铁丝逐渐消失 C、试管中的液面不变化 D、试管中的液面上升
4、下列关于金属资源的说法，不正确的是（ B ） A、自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质形式 存在外，其余都以化合物形式存在 B、自然界中的金属资源是取之不尽的 C、防止金属锈蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源 和环境 D、合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的 有效途径 5、手机、笔记本电脑等电子产品中使用的锂电池，具有 体积小、充电时间短、放电时间长等优点，放电时的工作 原理是锂（Li）跟二氧化锰作用生成LiMnO2。 1）在LiMnO2里，锂元素显＋1价，则锰元素的化合价 Li+MnO2=LiMnO 为＋3 ；2）写出锂电池放电时的化学方程式 ； 2 （3）锂电池充电时，是将电能转化为 化学 能。
X=2977t 答：磁铁矿石的质量为2977t。
二、金属资源保护
资料一：据有关资料报道， 现在世界上每年因腐蚀而报 废的金属设备和材料相当于 年产量的20% ~ 40%。
资料二：矿物的储量有限，而且不能再生。根据 已探明的一些矿物的储藏量，并目前这些金属的 消耗速度，有人估 计一些矿物、可供开采的年限 如课本图所示（不包括今后新探明的矿物储量， 一些国家的金属储备和金属的回收利用等）。
防止铁生锈的方法。 （1)隔绝空气或氧气 (2)隔绝水 在实际中我们应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？ 1、保持铁制品表面干燥和洁净 2、形成保护层 刷油漆、涂油、烧制搪瓷（物理方法）
电镀上一层耐腐蚀的金属（镀铬、锌、锡）、通 过化学反应使表面形成致密的氧化物薄膜等
3、改变金属的内部结构
制成合金，如不锈钢
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 3×56Leabharlann BaiduX × 90％ 2000t × (1-3%)
232 X × 90％ 3×56 2000t × (1-3%)
• 自行车的构件如支架、链条、钢圈等， 分别采取了什么防锈措施？ 刷油漆 镀铬 涂油
2、金属资源保护 保护金属资源的主要途径： 1、防止金属的腐蚀 2、金属的回收和利用 3、有计划合理地开采矿物 4、寻找金属代用品
学生练习：1、根据铜绿的化学式Cu2(OH)2CO3分析铜生 锈的条件又是什么？ 与氧气、水和二氧化碳接触
铁矿石
铁
一、铁的冶炼
实验室一氧化碳还原氧化铁[Fe2O3]
用酒精灯点燃尾气的作用是 防止CO污染空气 2CO + O2
点燃
2CO2
Fe2O3 + 3CO CO2 + Ca(OH)2
高温
现象： 红色粉末变成黑色， 澄清的石灰水变浑浊。 2Fe + 3CO2 CaCO3 ↓+ H2O
工业炼铁 原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳 把铁从铁矿石里还原出来。 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。 铁矿石：提供铁元素。 焦炭：燃烧放热提高炉温，并将生成的CO2还原为 具有还原性的CO，因此在炼铁高炉中起主要作用的还原 剂是CO，优点是气体还原剂具有流动性，能与矿石充分 接触，使反应更彻底。 设备：高炉。
有关杂质问题的计算
例 1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可炼出含 铁96%的生铁的质量是多少？ 解：氧化铁的质量： 1000t× 80% =800t 设：理论上可炼出铁的质量为X Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2 160 2×56 800t X 160 800t X 2×56 X = 560t 折合为含铁96%的生铁的质量为560t÷96%=583t 答：1000t可炼出生铁为583t。