九年级化学下册 第八单元 课题3 金属资源的利用和保护课件 （新版）新人教版.ppt

第八单元金属和金属材料 课题3金属资源的利用和保护 一氧化碳还原氧化铁的实验探究 规律方法 1 本实验对温度要求较高 所用酒精灯需加上网罩加热或使用酒精喷灯 2 实验开始时要先通入一氧化碳 以排尽玻璃管中的空气 避免加热时发生爆炸 3 实验结束时应先停止加热 继续通入一氧化碳至冷却至室温 防止高温的铁被氧化 4 由于一氧化碳有毒 不能直接排放到空气中 因此必须有尾气处理装置 装置中右侧的酒精灯所起的作用是点燃未反应的一氧化碳气体 防止污染空气 例1 请你对实验进行分析并回答 1 给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯 要用其 填 外焰 内焰 或 焰心 进行加热 2 实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是 反应的化学方程式是 3 实验前先通入co 再开始加热的原因是 实验后先停止加热 再停止通入co的原因是 答一点 4 实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯 其作用是 解析 1 酒精喷灯的外焰的温度最高 加热时要用外焰 2 在高温下 一氧化碳将氧化铁还原为铁 同时生成了二氧化碳 所以观察到实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红棕色粉末变黑色 3 玻璃管内有空气 高温时通入一氧化碳易发生爆炸 所以 实验前先通入一氧化碳 排尽玻璃管中的空气 再开始加热 由于还原出的铁温度较高 易与空气中的氧气反应重新生成铁的氧化物 因此实验后先停止加热 再停止通入一氧化碳 直到玻璃管冷却为止 4 为了防止一氧化碳对大气的污染 实验时要在装置末端a处燃着一盏酒精灯 除去反应剩余的一氧化碳 外焰 2016 黄冈模拟 炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应 某同学利用该原理设计了一个实验 实验装置如图所示 由红棕色逐渐变为黑色 3co fe2o32fe 3co2 除去装置中的空气 以免加热时装置发生爆炸 作保护气 以免生成的铁在高温下被氧化 除去尾气中的一氧化碳 以免一氧化碳污染空气 1 下图是一氧化碳还原氧化铁的实验 请回答下列问题 1 一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为 2 a处的现象是 b处的现象是 3 c处酒精灯的作用是 红棕色固体变为黑色固体 澄清的石灰水变浑浊 将尾气燃烧掉 防止污染空气 提示 一氧化碳具有还原性 在高温下还原氧化铁生成铁与二氧化碳 a处的现象是红棕色固体变为黑色固体 b处的现象是澄清的石灰水变浑浊 一氧化碳是一种有毒的气体 c处酒精灯的作用是将尾气燃烧掉 防止污染空气 含杂质物质的有关计算 规律方法 2 解答含有杂质物质的化学方程式的计算可按三步进行 第一步 将含有杂质物质的质量换算成纯物质的质量 纯物质质量 含杂质物质质量 纯度 第二步 将纯物质质量代入化学方程式进行计算 第三步 将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量 含杂质物质质量 纯物质质量 纯度 1 化学方程式所表示的都是纯净物之间的化学反应 因此在计算过程中 不论是反应物还是生成物 代入化学方程式的都必须是纯净物的质量 例2 2016 永州中考 工业上用100t含氧化铁 fe2o3 80 的赤铁矿石 理论上可以冶炼出含铁96 的生铁的质量是 a 56tb 58 3tc 70td 72 9t b 2 某钢铁厂每天消耗4000t含fe2o380 的赤铁矿 该钢铁厂理论上可日产含fe98 的生铁的质量是多少 计算结果保留到0 1t 解 fe2o3的质量为4000t 80 3200t 设理论上可以炼出纯铁的质量为x fe2o3 3co2fe 3co21601123200tx x 2240t 该厂理论上日产含铁98 的生铁的质量为2240t 98 2285 7t 答 该厂理论上可日产含铁98 的生铁质量是2285 7t 提示 本题主要考查含杂质物质的有关计算 代入化学方程式进行计算的必须为纯物质的质量 故而先求出赤铁矿中氧化铁的质量 已知氧化铁的质量 求出生成纯铁的质量 再依据生铁中含铁的质量分数即可求出生铁的质量 铁制品的锈蚀与防护 规律方法 2 防止铁生锈常用的方法 1 干 保持铁制品表面洁净和干燥 2 膜 在铁制品表面覆盖保护膜 如在车 船的表面喷涂油漆 在机械表面涂油 在杯子表面烧涂搪瓷等 3 镀 在铁制品表面镀一层其他金属 如在钢铁表面镀锌 镀铬等 4 烤 用化学方法使铁制品表面形成致密的氧化膜 如锯条上的烤蓝 5 改 改变金属的组成和结构 添加合金元素 如在铁制品中加入镍制成不锈钢 可以增强耐腐蚀性能 1 探究金属腐蚀的条件通常采用控制变量法设计对比实验来进行 控制变量法是在控制一个量不同 其他条件都相同的情况下 来研究该变量对反应的影响的方法 某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关 设计的实验如图所示 1 一周后观察 试管 和 中的铁钉无明显变化 试管 中的铁钉明显生锈 探究发现 铁生锈的主要条件是铁与直接接触 其中试管 中铁钉的a b c三处处锈蚀最严重 2 试管 中加入的蒸馏水要事先煮沸 其目的是 3 沙漠地区的铁制品锈蚀较慢的原因是 例3 解析 1 由题意 试管 和 中的铁钉无明显变化 试管 中的铁钉明显生锈 则可推测 铁生锈是铁与氧气 水共同存在时发生化学反应的过程 试管 中铁钉的a b c三处中 b处与水和氧气同时接触 最易生锈 2 试管 中加入的蒸馏水要事先煮沸 其目的是除去溶解在水中的氧气 3 沙漠地区的空气干燥 缺少水分 所以铁制品不易生锈 氧气和水 b 除去水中的氧气 空气干燥 缺少水分 3 对比法 是实验探究中常用的一种科学方法 分析以下铁钉生锈实验的设计 得出的结论不正确的是 a 对比 可以说明铁生锈一定要有氧气参加b 对比 可以说明铁生锈一定要有水参加c 对比 可以说明铁生锈一定要有水参加d 对比 可以说明铁生锈必须有水和氧气同时参加 提示 对比 可以说明铁生锈一定要有氧气参加 故a正确 对比 可以看出有两个变量 无法判断铁生锈需要的条件 故b错误 对比 可以说明铁生锈一定要有水参加 故c正确 对比 可以说明铁生锈必须有水和氧气同时参加 故d正确 故选b b 2016 烟台中考 久置的铜制品表面能生成绿色的铜锈 主要成分为cu2 oh 2co3 某化学兴趣小组对铜生锈的条件进行了以下探究 提出猜想 根据铜锈的组成元素推测 铜生锈可能是铜与空气中的二氧化碳 水等物质反应的结果 实验设计 兴趣小组同学取打磨光量的铜丝 设计了如图1所示的四个实验 例1 现象分析 若干天后 发现只有d瓶中的铜丝出现绿色的铜锈 其他瓶中的铜丝均无铜锈出现 1 实验b c瓶中所使用的蒸馏水是经煮沸后迅速冷却的蒸馏水 其目的是 2 b瓶与d瓶中的现象对比 可以得出的结论是 实验结论 由上述四个实验可分析得出 铜生锈是铜与空气中的共同作用的结果 拓展探究 以锈蚀严重的废铜屑为原料 回收制取纯铜 查阅资料 cu2 oh 2co3 2h2so42cuso4 3h2o co2 cu2 oh 2co32cuo h2o co2 图2是该兴趣小组设计的两种回收铜的实验方案 分析评价 步骤 反应过程中发生了还原反应的物质是 填化学式 步骤 都需要进行的实验操作是 步骤 中发生反应的化学方程式为 同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量 方案一 填 或 或 方案二 以上两种方案中 方案二优越于方案一 理由是 任答一点 除去水中溶解的氧气 铜生锈需要二氧化碳 氧气 水和二氧化碳 cuo 过滤 不需加热 分析评价 在化学反应cuo cocu co2中 氧化铜失去了氧 发生了还原反应 步骤 都需要分离难溶性物质 过滤是分离难溶性物质的方法 所以都需要进行的实验操作是过滤 因为加入了过量铁粉 所以固体b中含有铁和铜 加入稀硫酸 铜不反应 铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气 根据质量守恒定律 反应前后元素的种类 元素的质量都不变 两种方案中反应前铜元素质量相等 所以反应后生成铜的质量相等 方案二与方案一相比较 方案二具有不需加热 污染小等优点 解析 现象分析 1 蒸馏水经煮沸后迅速冷却 其目的是除去水中溶解的氧气 2 b和d形成对照实验 可以探究铜生锈是否需要有二氧化碳参加反应 实验结论 通过上述四个实验可分析得出 铜生锈是铜与空气中的氧气 水和二氧化碳共同作用的结果 例2 a f和x都是初中化学中的常见物质 其中a c是无色气体 b f是红色固体 它们的转化关系如下图所示 部分生成物已省略 1 写出反应 的化学方程式 2