九年級(jí)化學(xué)上冊 第5章 第2節(jié) 金屬礦物 鐵的冶煉配套課件 滬教版.ppt

第2節(jié)金屬礦物鐵的冶煉 學(xué)習(xí)主題一常見的金屬礦物 問題導(dǎo)引 金屬元素在自然界大多數(shù)以什么形式存在 常見的礦石有哪些 其主要成分是什么 1 存在形式在自然界中大多數(shù)以 形式存在 極少數(shù)以 形式存在 如 等 化合物 單質(zhì) 鉑 金 銀 2 常見的金屬礦物名稱及其主要成分 fe2o3 fe3o4 學(xué)習(xí)主題二鐵的冶煉 問題導(dǎo)引 煉鐵的化學(xué)原理是什么 實(shí)驗(yàn)過程中有哪些現(xiàn)象 工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備和原料是什么 1 co還原氧化鐵實(shí)驗(yàn) 1 玻璃管中的現(xiàn)象 紅棕色固體變?yōu)楹谏腆w 試管中的現(xiàn)象 澄清的石灰水 2 產(chǎn)物判斷 粗玻璃管中的黑色粉末 填 能 或 不能 被磁鐵吸引 加入稀鹽酸 黑色粉末 表面 溶液變?yōu)?說明生成了 3 操作步驟 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先 后 實(shí)驗(yàn)完畢先 后 4 尾氣處理 該反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣不能直接排放到空氣中 應(yīng)用 的方法處理 5 化學(xué)方程式 變渾濁 能 溶解 產(chǎn)生 大量氣泡 淺綠色 通入co 加熱 停止加熱 停止通入co 點(diǎn)燃或收集 fe2o3 3co2fe 3co2 鐵 2 工業(yè)煉鐵 1 主要設(shè)備 2 原料 3 煉鐵原理 用化學(xué)方程式表示 4 產(chǎn)品 生鐵 3 其他金屬的冶煉有些金屬 如鈉 鉀 鎂 鋁等 很難從其礦物中提煉出來 需要用電解的方法 如金屬鋁常采用電解氧化鋁得到 反應(yīng)的化學(xué)方程式 高爐 鐵礦石 焦炭 石灰石 空氣 fe2o3 3co2fe 3co2 2al2o34al 3o2 在一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中 為什么實(shí)驗(yàn)前先通入一氧化碳?xì)怏w 實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)還要繼續(xù)通入一氧化碳?xì)怏w 直到玻璃管冷卻 提示 實(shí)驗(yàn)前先通入一氧化碳?xì)怏w 是為了排凈裝置內(nèi)的空氣 防止一氧化碳與空氣混合 加熱時(shí)發(fā)生爆炸 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí) 要繼續(xù)通入一氧化碳?xì)怏w 直到玻璃管冷卻 防止高溫下的鐵與空氣接觸 重新被氧化 考點(diǎn)1一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng) 典例 2012 佛山中考 煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng) 某同學(xué)利用該原理設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)裝置見下圖 對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析并回答 1 給玻璃管加熱的儀器叫酒精噴燈 要用其 填 外焰 內(nèi)焰 或 焰心 進(jìn)行加熱 2 實(shí)驗(yàn)中玻璃管里氧化鐵粉末的顏色變化是 觀察到澄清石灰水的現(xiàn)象是 3 實(shí)驗(yàn)前 通入co 與 開始加熱 的順序是 實(shí)驗(yàn)后 停止通入co 與 停止加熱 的順序是 4 實(shí)驗(yàn)要在裝置末端a處燃著一盞酒精燈 其作用是 解析 本題考查鐵的冶煉原理 解題時(shí)要注意分析儀器的作用 操作順序 尾氣處理等問題 1 酒精噴燈的外焰溫度最高 故應(yīng)用外焰加熱 2 氧化鐵粉末被還原為鐵 可觀察到粉末由紅色變?yōu)楹谏?生成的二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁 3 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要先通入一氧化碳 以排凈玻璃管中的空氣 避免加熱時(shí)發(fā)生爆炸 然后再加熱 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先停止加熱 繼續(xù)通入一氧化碳冷卻至室溫 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 裝置末端a處的酒精燈所起的作用是點(diǎn)燃未反應(yīng)的一氧化碳?xì)怏w 防止污染空氣 答案 1 外焰 2 由紅色變?yōu)楹谏儨啙?3 先通入co 再開始加熱先停止加熱 后停止通入co 4 除去尾氣中的co 防止造成空氣污染 考點(diǎn)2含有雜質(zhì)物質(zhì)的計(jì)算 典例 2012 徐州中考 我國鐵礦石資源比較豐富 某鋼鐵廠用1000t含氧化鐵80 的赤鐵礦石煉鐵 理論上可以煉出含雜質(zhì)4 的生鐵多少噸 解析 本題主要考查依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算 帶入化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的必須為純物質(zhì) 故而先求出赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量 已知氧化鐵的質(zhì)量求出生成鐵的質(zhì)量 再依據(jù)生鐵中含雜質(zhì)的要求即可求出生鐵的質(zhì)量 答案 解1000t赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量為1000t 80 800t設(shè)理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為xfe2o3 3co2fe 3co2160112800txx 560t含雜質(zhì)4 的生鐵的質(zhì)量為560t 1 4 583 3t答 可煉出含雜質(zhì)4 的生鐵583 3t 結(jié)合一氧化碳與氧化鐵的實(shí)驗(yàn) 將下圖填寫完整 提示 1 其原理就是反應(yīng)的化學(xué)方程式 3co fe2o32fe 3co2 2 其現(xiàn)象是 玻璃管中的三氧化二鐵生成鐵 因此固體由紅色變黑色 因?yàn)樯傻臍怏w是二氧化碳 所以試管中的澄清石灰水變渾濁 右邊導(dǎo)管口出來的是未反應(yīng)的一氧化碳 點(diǎn)燃發(fā)出藍(lán)色火焰 3 注意事項(xiàng) 因?yàn)橐谎趸季哂锌扇夹?加熱前先用一氧化碳把空氣排凈 防止加熱時(shí)發(fā)生爆炸的危險(xiǎn) 反應(yīng)完畢后 熄滅左邊酒精燈 燃燒右邊酒精燈是為了把未反應(yīng)的一氧化碳燃燒掉 等到玻璃管冷卻后停止通入一氧化碳的目的是為了防止灼熱的鐵再被氧化 1 下列金屬在自然界中以單質(zhì)形式存在的是 a 鈉b 鋅c 鋁d 金 解析 選d 化學(xué)性質(zhì)極不活潑的金屬如金在自然界中以單質(zhì)形式存在 而化學(xué)性質(zhì)較活潑的金屬如鈉 鋅 鋁以化合物的形式存在 2 下列礦石中 其主要成分屬于氧化物的是 a 黃鐵礦b 赤鐵礦c 菱鐵礦d 石灰石 解析 選b 赤鐵礦的主要成分是fe2o3 符合氧化物的概念 3 工業(yè)煉鐵的主要原料中 正確的一組是 鐵礦石 焦炭 一氧化碳 石灰石 空氣a b c d 解析 選b 高爐煉鐵時(shí)把鐵礦石跟焦炭 石灰石一起加入高爐 從下方通入熱空氣 所以應(yīng)選b 4 下列設(shè)計(jì)中不符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意圖的是 a 說明co具有還原性b 說明生成物co2的密度比空氣大c 說明co和fe2o3的反應(yīng)需要加熱d 可以防止有毒的co氣體對(duì)空氣的污染 解析 選b 由此實(shí)驗(yàn)看不出co2的密度比空氣大或小 5 用赤鐵礦石煉鐵時(shí) 把赤鐵礦石和焦炭 石灰石一起加入高爐 并通入空氣 在高溫下發(fā)生反應(yīng) 其中不可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是 a c o2co2b 2fe2o34fe 3o2 c co2 c2cod fe2o3 3co2fe 3co2 解析 選b 結(jié)合高爐內(nèi)煉鐵的原料及原理可以判斷只有b不可能發(fā)生 6 圖甲是一氧化碳還原氧化鐵的裝置 圖乙是煉鐵高爐示意圖 下列敘述中錯(cuò)誤的是 a 高爐煉鐵中原料焦炭可以提供熱量b 高爐煉鐵原理是 3co fe2o32fe 3co2c 甲圖中實(shí)驗(yàn)開始時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃加熱氧化鐵的酒精噴燈d 甲圖中點(diǎn)燃尾氣是為了防止一氧化碳污染空氣 解析 選c 高爐煉鐵中焦炭可以提供熱量 可以通過化學(xué)反應(yīng)生成co 為煉鐵提供還原劑 co是可燃?xì)怏w 與空氣混合加熱易發(fā)生爆炸 故c錯(cuò) 7 2012 株洲中考 早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期 我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器 工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng) 某化學(xué)興趣小組利用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究 請(qǐng)按要求填空 1 寫出co還原fe2o3的化學(xué)方程式 2 實(shí)驗(yàn)中盛澄清石灰水的試管中可觀察到的現(xiàn)象是 3 右邊導(dǎo)氣管放置點(diǎn)燃的酒精燈的目的是 4 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)要先通入co 把裝置中的空氣排盡后再加熱 以防發(fā)生爆炸 檢驗(yàn)裝置中的空氣已排盡的方法是 解析 一氧化碳具有還原性 與氧化鐵反應(yīng)生成鐵與二氧化碳 所以生成的氣體通入澄清的石灰水 會(huì)變渾濁 一氧化碳是有毒氣體 排放到空氣中會(huì)造成空氣污染 裝置右端點(diǎn)燃的酒精燈是為了燃燒多余的一氧化碳 防止造成空氣污染 一氧化碳具有可燃性 點(diǎn)燃不純的一氧化碳可能發(fā)生爆炸 驗(yàn)純的方法是先用小試管收集一試管一氧化碳 然后靠近火焰 若發(fā)出輕微的爆鳴聲 表示空氣已經(jīng)排盡 答案 1 3co fe2o32fe 3co2 2 石灰水變渾濁 3 燃燒多余的co 或消除co對(duì)空氣的污染 4 在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一試管氣體 移近火焰 若發(fā)出輕微的爆鳴聲 證明空氣已經(jīng)排盡 8 2012 天津中考 某鋼鐵廠每天消耗4000t含fe2o380 的赤鐵礦石 該鋼鐵廠理論上可日產(chǎn)含fe98 的生鐵質(zhì)量是多少 計(jì)算結(jié)果保留到0 1 解析 根據(jù)鐵礦石的質(zhì)量和含fe2o3的百分?jǐn)?shù)可以求出鐵礦石中fe2o3的質(zhì)