第二節(jié)金屬礦物鐵的冶煉

二金屬的化學(xué)性質(zhì)1、金屬與氧氣的反應(yīng)一金屬的物理性質(zhì)具有金屬光澤；有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性；硬度、密度較大；熔點(diǎn)、沸點(diǎn)較高3Fe+2O2=Fe3O42Mg+O2=2MgO4Al+3O2=2Al2O32Cu+O2=2CuO點(diǎn)燃點(diǎn)燃△知識(shí)回顧3、金屬與某些金屬的鹽溶液反應(yīng)

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4三.置換反應(yīng)：由一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應(yīng)2、金屬與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑Zn+2HCl==ZnCl2+H2

↑

Zn+H2SO4==ZnSO4+H2

↑Mg+2HCl==MgCl2+H2

↑Mg+H2SO4==MgSO4+H2

↑2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑一、常見金屬礦物1、分布和存在極少數(shù)金屬以單質(zhì)（游離態(tài)）存在自然界中以單質(zhì)存在的銀自然界中以單質(zhì)存在的金

化合態(tài)金屬在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。大多數(shù)金屬以化合物（化合態(tài)）存在

思考：為什么金、銀等少數(shù)金屬以單質(zhì)的形式存在？而大多數(shù)金屬以化合物的形式存在呢？2、常見礦石赤鐵礦Fe2O3黃鐵礦FeS2磁鐵礦Fe3O4鋁土礦Al2O3孔雀石Cu2(OH)2CO3赤銅礦Cu2O

鐵元素在自然界中分布很廣，在地殼中含量位居金屬元素的第二位，僅次于鋁，約占地殼總質(zhì)量的4.75%。

使金屬礦物變成金屬的過(guò)程，叫做金屬的冶煉。

選擇冶煉原料時(shí)，通?？紤]礦石的價(jià)格、金屬的含量、安全無(wú)污染等。我反思我提高

煉鐵選用的鐵礦石通常不僅要求含鐵量高，而且要“有害元素”少，下列鐵礦石你認(rèn)為不適宜煉鐵的是：（）

A.磁鐵礦（Fe3O4）72.4%B.赤鐵礦（Fe2O3）70%C.菱鐵礦（FeCO3）48.3%D.黃鐵礦（FeS2）46.7%D思考題：

鐵礦石是怎樣煉成鐵的呢？讓我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究鐵冶煉的化學(xué)原理。

進(jìn)行課本124頁(yè)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意安全（一氧化碳有毒），注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。儀器裝置ABC實(shí)驗(yàn)步驟:1.實(shí)驗(yàn)前先檢查裝置的＿＿＿＿2.裝入藥品3.實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先通一會(huì)兒CO氣體,再用酒精燈對(duì)著氧化鐵加熱。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先熄滅氧化鐵處酒精燈，冷卻后停止通CO氣體氣密性

A處：固體由紅色變成黑色；B處：澄清石灰水變渾濁。ABC實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：反應(yīng)的化學(xué)方程式：A處：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2高溫B處：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2OC處：2CO+O2=2CO2點(diǎn)燃C處：尾氣燃燒發(fā)藍(lán)色火焰實(shí)驗(yàn)要注意2、實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先通入CO，后給藥品加熱3、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，先停止加熱，冷卻后停止通入CO目的是：排凈裝置中的空氣，防止CO與空氣混合受熱爆炸目的是：防止灼熱的鐵被氧化;同時(shí)還可以防止石灰水倒吸。

5、尾氣要進(jìn)行處理目的是：防止未反應(yīng)的CO污染空氣1、實(shí)驗(yàn)前，要先檢驗(yàn)裝置的氣密性目的是：防止CO逸出污染空氣4、澄清石灰水的作用是吸收并檢驗(yàn)生成的二氧化碳拓展延伸尾氣的處理：方法一：

；方法三：

。點(diǎn)燃用氣球或排水法收集起來(lái)，再利用

拓展延伸

在探究用赤鐵礦(主要成分Fe2O3)煉鐵的主要反應(yīng)原理時(shí),老師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)一氧化碳白白燒掉太浪費(fèi)了，對(duì)裝置又進(jìn)行了改進(jìn)。猜一猜小明是怎樣改進(jìn)的？ABC工業(yè)煉鐵上述反應(yīng)原理也用于工業(yè)煉鐵:原料：主要反應(yīng):高爐

鐵礦石、焦炭、石灰石工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：①提供熱源，提高爐溫；②生成還原劑CO除去礦石中的SiO2Fe2O3+3CO＝2Fe+3CO2高溫原料煉鐵高爐的結(jié)構(gòu)

高爐內(nèi)主要反應(yīng)：1、C+O2=CO22、CO2+C=2CO3、3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2點(diǎn)燃高溫高溫利用還原劑在高溫下將金屬?gòu)幕衔镏羞€原出來(lái)。熱還原法通常把金屬（如鐵）跟氧氣結(jié)合生成金屬氧化物（如氧化鐵）的過(guò)程稱為金屬的氧化金屬氧化物跟焦碳、氫氣、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金屬的常用冶煉方法Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫Fe2O3+3H2====2Fe+3H2O高溫2Fe2O3+3C====4Fe+3CO2↑高溫

如在反應(yīng)3CO＋Fe2O3

2Fe＋3CO2中，F(xiàn)e2O3失去氧的過(guò)程，稱為Fe2O3被還原。Fe2O3發(fā)生的反應(yīng)就叫還原反應(yīng)。Fe2O3是氧化劑，CO跟氧結(jié)合被氧化，是還原劑。高溫電解法有些較活潑的金屬（如鋁、鎂等）很難從礦物中提取出來(lái)。為了得到這些金屬，需要用電解的方。2Al2O3==4Al+3O2↑MgCl2==Mg+Cl2↑通電通電金屬的常用冶煉方法用活潑金屬將一些不太活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)。如

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu濕法冶金有關(guān)含雜質(zhì)的計(jì)算例1、1000t含雜質(zhì)20%的赤鐵礦石中含氧化鐵的質(zhì)量是多少？氧化鐵的質(zhì)量：

1000t×（1-20%）=800t純物質(zhì)的質(zhì)量=不純物質(zhì)的質(zhì)量×物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)例2：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？解：設(shè)生鐵的質(zhì)量為x

高溫3CO＋Fe2O3

=

2Fe＋3CO21601000t×80%112x×96%X=583.3t答:可以煉出含鐵96%的生鐵583.3t1601121000t×80%x×96%=1、寫出四氧化三鐵分別與焦炭、氫氣、一氧化碳在高溫下反應(yīng)的化學(xué)方程式。2C+Fe3O4====3Fe+2CO2↑高溫4H2+Fe3O4====3Fe+4H2O高溫4CO+Fe3O4====3Fe+4CO2高溫隨堂練習(xí)

2、如圖是用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，回答下列問(wèn)題：（1）有下列實(shí)驗(yàn)步驟：①加熱；②通入一氧化碳。請(qǐng)用上述實(shí)驗(yàn)步驟的標(biāo)號(hào)填空，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，應(yīng)先_____，然后______。（2）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后，A裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象為__________，說(shuō)明有_____生成，B裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象為______________，說(shuō)明有_________生成。（3）裝置A中的反應(yīng)化學(xué)方程式為_________________，裝置B中的反應(yīng)化學(xué)方程式為_______________________，裝置C中的目的是_________________。（4）反應(yīng)結(jié)束，應(yīng)先

，待冷卻后__________。

①②粉末由黑變紅Cu石灰水變渾CO2CO+CuO==Cu+