第八单元课题3 课时1

第 八 单 元 金 属 和 金 属 材 料下册课 题 3 金 属 资 源 的 利 用 和 保 护课 时 1 常 见 金 属 矿 石 和 铁 的 冶 炼 课前预习1. 地 球 上 的 金 属 中 ， 少 数 很 不 活 泼 的 如 _、 _等 以 单 质 形 式 存 在 ， 其 余 的 以 _形 式 存 在 。2. 写 出 常 见 矿 石 中 主 要 成 分 的 化 学 式 ： 赤 铁 矿 _、磁 铁 矿 _； 目 前 ， 人 类 从 矿 石 中 提 取 量 最 大 的 金属 是 _。3. 工 业 炼 铁 的 原 料 有 空 气 、 _、 _、 石灰 石 等 ， 其 设 备 是 _。 金 银化 合 物 Fe2O3Fe3O4铁 (或 Fe) 焦 炭 铁 矿 石高 炉 4. 分 别 写 出 用 下 列 铁 矿 石 炼 铁 所 发 生 反 应 的 化 学 方程 式 。(1)赤 铁 矿 ： _;(2)磁 铁 矿 ： _。Fe3O4+4CO 3Fe 4CO2Fe2O3+3CO 2Fe 3CO2 课堂演练新 知 一 常 见 的 金 属 矿 石典 例 精 练【 例 1】 炼 铁 选 用 的 铁 矿 石 不 仅 要 求 含 铁 量 高 ， 而 且 要“ 有 害 元 素 ” 少 。 下 列 矿 石 (括 号 内 为 其 主 要 成 分 )冶炼 时 会 污 染 空 气 且 可 能 形 成 酸 雨 的 是 ( ) . 铝 土 矿 ( ) . 菱 铁 矿 ( ) . 赤 铁 矿 ( ) . 黄 铁 矿 ( ) D 模 拟 演 练1. 下 列 金 属 矿 物 中 ， 它 们 的 主 要 成 分 从 物 质 的 分 类 来看 ， 与 其 他 三 种 不 同 的 是 （ ）A.赤 铁 矿 （ 主 要 成 分 是 Fe2O3）B.黄 铁 矿 （ 主 要 成 分 是 Fe2S）C.磁 铁 矿 （ 主 要 成 分 是 Fe3O4）D. 赤 铜 矿 （ 主 要 成 分 是 Cu2O）B 新 知 二 铁 的 冶 炼典 例 精 练【 例 2】 工 业 上 将 赤 铁 矿 炼 成 铁 是 一 个 复 杂 的 过 程 ， 炼铁 高 炉 中 主 要 发 生 了 下 列 反 应 ： C+O2 CO2 CO2+C 2CO CaCO3 CaO+CO2 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2其 中 属 于 化 合 反 应 的 是 ( )A. 和 B. 和 C. 和 D. 和 A 模 拟 演 练2. 实 验 室 里 ， 用 如 图 8-3-1所 示 装 置 还 原 氧 化 铁 的 过程 中 ， 可 能 生 成 四 氧 化 三 铁 、 氧 化 亚 铁 或 铁 等 固 体 物质 。 关 于 该 实 验 ， 下 列 说 法 错 误 的 是 （ ）A. 反 应 前 ， 应 先 加 热 再 通 入 CO， 以 减 少 CO排 放B. 实 验 时 ， 试 管 中 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 ， 证 明 该 反 应 有二 氧 化 碳 生 成C. 为 了 减 少 空 气 污 染 ， 应增 加 尾 气 处 理 装 置D. 实 验 结 束 时 ， 玻 璃 管 中红 色 的 氧 化 铁 粉 末 变 成 黑 色 ，该 产 物 不 一 定 是 铁 A 新 知 三 含 杂 质 物 质 的 计 算典 例 精 练【 例 3】 某 炼 铁 厂 用 含 氧 化 铁 80%的 赤 铁 矿 冶 炼 生 铁 ，200t这 种 矿 石 能 炼 纯 铁 多 少 吨 ？ 能 炼 出 含 杂 质 3%的 生 铁多 少 吨 ？ 解 ： 设 200t这 种 矿 石 可 炼 出 纯 铁 的 质 量 为 x。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112200t 80% x折 合 为 含 杂 质 3%的 生 铁 的 质 量 为答 ： 能 炼 出 纯 铁 112吨 ， 能 炼 出 含 杂 质 3%的 生 铁 约115.5 t。 模 拟 演 练3. 若 用 含 Fe3O4 80%的 磁 铁 矿 580 t作 原 料 冶 炼 生 铁 ，可 冶 炼 出 含 杂 质 4%的 生 铁 多 少 吨 ？解 ： 设 可 练 得 纯 铁 的 质 量 为 xFe3O4 +4CO 3Fe + 4CO2 232 168580 t 80% x含 杂 质 4%的 生 铁 的 质 量 为 =350 t答 ： 可 冶 炼 出 含 杂 质 4%的 生 铁 350 t。 课后作业夯 实 基 础知 识 点 1 常 见 的 金 属 矿 石1. 铁 是 一 种 应 用 广 泛 的 金 属 。 下 列 有 关 铁 的 叙 述 正 确的 是 （ ）A. 铁 是 地 壳 中 含 量 最 多 的 金 属B. 工 业 上 用 二 氧 化 碳 冶 炼 钢 铁C. 用 铁 可 以 回 收 硝 酸 银 废 液 中 的 银D. 铁 丝 在 氧 气 中 燃 烧 生 成 氧 化 铁C 2. 菱 铁 矿 的 主 要 成 分 是 FeCO3。 下 列 有 关 说 法 正 确 的是 （ ）A. 菱 铁 矿 是 铁 的 合 金B. 菱 铁 矿 中 铁 元 素 的 质 量 分 数 为 48.3% C. FeCO3中 铁 元 素 的 化 合 价 为 +3D. FeCO3是 含 有 氧 元 素 的 化 合 物3. 下 列 有 关 铁 的 说 法 错 误 的 是 （ ）A. 由 图 8-3-2可 知 铁 的 相 对 原 子 质 量 为 26 B. 生 铁 和 钢 是 常 见 的 铁 合 金 C. 铁 矿 石 炼 铁 的 设 备 叫 高 炉D. 用 赤 铁 矿 炼 铁 的 反 应 化 学 方 程 式 是Fe 2O3+3CO 高 温 2Fe+3CO2 D A 知 识 点 2 铁 的 冶 炼4. 炼 铁 的 主 要 原 料 是 （ ）A. 石 灰 石 、 焦 炭 、 生 铁B. 焦 炭 、 氯 酸 钾 、 二 氧 化 锰 C. 石 灰 石 、 焦 炭 、 铁 矿 石D. 铁 矿 石 、 氧 气 、 二 氧 化 锰5. 下 列 关 于 用 一 氧 化 碳 还 原 氧 化 铁 实 验 的 叙 述 正 确 的是 ( )A. 只 需 用 酒 精 灯 进 行 加 热B. 为 了 节 约 药 剂 应 先 加 热 后 通 入 一 氧 化 碳C. 反 应 过 程 中 黑 色 固 体 会 逐 渐 变 红D. 可 以 在 装 置 尾 部 拴 一 个 气 球 进 行 尾 气 处 理CD 6. 工 业 上 将 赤 铁 矿 炼 成 铁 是 一 个 复 杂 的 过 程 ， 炼 铁 高炉 中 发 生 的 主 要 反 应 有 （ ） C+O2 CO2 Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O Fe2O3+3CO Fe+3CO2 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2 CO2+C 2CO A. B. C. D. B 7. 某 同 学 为 研 究 相 同 条 件 下 一 氧 化 碳 和 氢 气 哪 个 还 原氧 化 铁 的 量 更 多 ， 将 一 氧 化 碳 和 氢 气 等 体 积 混 合 后 先通 过 图 8-3-3所 示 的 甲 装 置 ， 再 通 过 图 8-3-3乙 中 的 仪器 组 合 。 为 达 到 实 验 目 的 ， 图 8-3-3乙 中 仪 器 选 择 和 连接 最 好 的 是 ( )A cba B cda C cbd D bcaA 8. 炼 铁 厂 以 赤 铁 矿 石 (主 要 成 分 为 Fe2O3)、 焦 炭 、 石 灰石 、 空 气 等 为 主 要 原 料 炼 铁 ， 主 要 反 应 过 程 如 图 8-3-4所 示 ， 请 回 答 相 关 问 题 。(1)生 铁 属 于 _(填 “ 纯 净 物 ” 或 “ 混 合 物 ” )；(2)炼 铁 厂 用 来 炼 铁 的 主 要 设 备 是 _；(3)反 应 过 程 中 ， 属 于 化 合 反 应 的 有 _；(4)原 料 中 焦 炭 的 作 用 有 _、_。提 供 能 量 维 持 炉 温混 合 物 高 炉 生 成 还 原 剂 CO 知 识 点 3 含 杂 质 物 质 的 计 算9. 我 国 铁 矿 石 资 源 比 较 丰 富 ， 2015 2017年 ， 我 国 粗钢 产 量 连 续 三 年 超 过 8亿 吨 ， 是 世 界 钢 铁 大 国 。 某 钢 铁厂 日 产 含 3 杂 质 的 生 铁 2 240t， 则 需 要 含 Fe2O3 80的 赤 铁 矿 多 少 吨 ？解 ： 设 需 要 含 Fe2O3 80%的 赤 铁 矿 的 质 量 为 x。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 160 112x 80% 2 240t (1-3%)答 ： 需 要 含 Fe 2O3 80%的 赤 铁 矿 3 880 t。 10. 为 测 定 某 黄 铜 样 品 中 铜 的 含 量 ， 某 同 学 称 量 20 g黄 铜 （ 铜 和 锌 的 合 金 ） 样 品 于 烧 杯 中 ， 加 入 100 g稀 硫酸 恰 好 完 全 反 应 后 ， 剩 余 物 质 质 量 为 119.6 g， 请 求 ：（ 1） 生 成 氢 气 的 质 量 为 多 少 ？（ 2） 黄 铜 中 铜 的 质 量 分 数 为 多 少 ？ 解 :（ 1） 生 成 氢 气 的 质 量 为 20 g+100 g-119.6 g=0.4 g（ 2） 设 黄 铜 中 含 有 锌 的 质 量 为 x。Zn+H2SO4 ZnSO4+H265 2 x 0.4 g铜 的 质 量 分 数 为 100%=35%答 ： （ 1） 生 成 氢 气 的 质 量 为 0.4 g； （ 2） 黄 铜 中 铜 的质 量 分 数 为 35%。 能 力 提 升11. 图 8-3-5所 示 是 高 炉 炼 铁 时 高 炉 内 的 化 学 变 化 过 程 ，认 真 阅 读 有 关 信 息 ， 回 答 下 列 问 题 。 (1)将 铁 从 铁 矿 石 中 还 原 出 来 的 物 质 是 _(填 化 学 式 )；(2)取 少 量 高 炉 中 炼 出 的 生 铁 放 入 烧 杯 中 ， 加 入 足 量 稀盐 酸 ， 可 观 察 到 的 现 象 是 _， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为_， 当 反 应 停 止 后 ， 还 可 观察 到 烧 杯 底 部 有 黑 色 不 溶 物 ， 该 物 质 是 _ (填 化 学式 )， 请 设 计 一 个 简 单 实 验 证 明 你 的 判 断 ， 简 要 写 出 主要 操 作 和 现 象 _ 。 将 黑 色 固 体 放 在 坩 埚 内 加 热 至 其 燃 烧 ，并 在 火 焰 上 方 罩 一 个 内 壁 沾 有 澄 清 石 灰 水 的 烧 杯 ，若 杯 壁 出 现 白 色 斑 点 说 明 黑 色 不 溶 物 为 CCO 有 气 泡 产 生 、 溶 液 逐 渐变 为 浅 绿 色Fe+2HCl FeCl2+H2 C 12. 早 在 春 秋 战 国 时 期 ， 我 国 就 开 始 生 产 和 使 用 铁 器 。工 业 上 炼 铁 的 原 理 是 一 氧 化 碳 和 氧 化 铁 反 应 。 某 化 学兴 趣 小 组 利 用 图 8-3-6装 置 进 行 实 验 探 究 ， 请 按 要 求 填空 ：（ 1） 写 出 CO还 原 Fe 2O3的 化 学 方 程 式 ：_；3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 （ 2） 实 验 中 盛 澄 清 石 灰 水 的 试 管 中 可 观 察 到 的 现 象 是_；（ 3） 右 边 导 气 管 口 放 置 点 燃 的 酒 精 灯 的 目 的 是_ ；（ 4） 实 验 开 始 时 要 先 通 入 CO， 把 装 置 中 的 空 气 排 尽 后再 加 热 ， 以 防 发 生 爆 炸 ， 检 验 装 置 中 的 空 气 已 排 尽 的方 法 是 _；（ 5） 和 两 个 热 源 应 先 点 燃 _处 。 在 右 端 导 管 口 用 排 水 法 收 集 一 试 管 气 体 ， 移近 火 焰 ， 若 发 出 轻 微 的 爆 鸣 声 ， 证 明 空 气 已 经 排 尽澄 清 石 灰 水 变 浑 浊燃 烧 多 余 的 CO（ 或 “ 消 除 CO对 空 气 的 污 染 ” ）