33金属冶炼、保护.doc

第三节金属的冶炼 一、原理 利用氧化还原反应，使化合态的金属得电子。还原为游离态的金属。 二、金属的冶炼 1金属提炼步骤：(1)矿石的富集、除杂；(2)冶炼；(3)精炼。 2冶炼金属常用的方法 (1)热分解法：适用于金属活动性顺序表中氢后面的金属。如Hg、Ag(2)热还原法：适用于大多数金属的冶炼。MgO+CMg+COFe2O3+3CO2Fe+3CO2WO3+3H2W+3H2OCr2O3+2Al2Cr+Al2O3常用的还原剂有：焦炭、CO、H2、活泼金属等。问题炼铁中，为什么不用焦碳直接还原氧化铁？(3)电解法；适用于冶炼K、Ca、Na、Mg、Al等强还原性金属。由于这些金属本身还原性很强，很难找到比它们还原性更强的还原剂将它们还原，因此要用电解它们的熔融盐或氧化物的方法将它们还原。这种方法得到的金属一般纯度较高。但要消耗大量电能，价格较贵。【电解法炼铝】练习1.用H2作还原剂和用金属作还原剂相比，所得金属纯度的说法正确的是( )A.用H2的高B.用金属的高C.二者相同D.无法比较2.用铝热反应冶炼出的金属是( )A.固态的B.气态的C.液态的D.三态都有可能3.工业上用铝土矿（主要成分是Al2O3）生产铝的过程，可用简单示意图表示如下（图中字母代表有关物质的分子式）写出反应的方程式。 1下列各组金属均需用H2、CO把它们从化合物中还原出来的是 ( ) ACa、Mg BAl、Fe CSn、Cu DHg、Ag 2不能用铝热法冶炼的金属是 ( ) Fe w Cr Mg Mn A B C D 3用H2还原某+n价金属的氧化物时，l g H2能还原m g氧化物，则该金属氧化物中金属元素的相对原子质量是 ( )A(m一8)n B(8一m)nCmn+8n D(m一16)nA C 答案：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O2NaAlO2+CO2+3H2O=2Al(OH)3+Na2CO3Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOH2Al(OH)3Al2O3+3H2OCAA 三、金属的回收和资源保护 1、 金属的腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀2、 保护的主要方法a、 表面保护：涂油漆、覆盖搪瓷或塑料、电镀b、 电化学保护：外加直流电的阴极保护、牺牲阳极的阴极保护c、 改变金属成分：制成合金金属冶炼方法记忆（按金属活动性顺序）K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au 电解熔融的化合物 用碳、氢气等还原 加热法 游离态，物理提取 金属保护1、收藏家收藏清末铝制品，至今保存十分完好，该艺术品不易锈蚀的主要原因是（ ）A铝不易发生化学反应 B铝不易发生化学反应C铝易氧化，其表面的氧化膜具有保护内部作用 D铝很难与酸发生反应2、为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部连接成超常轨，在连接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（铝粉和氧化镁的混合物）能释放出大量的热量，生成熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式为：Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe其中还原剂是（ ）AFe2O3 BAl CAl2O3 DFe3、实验室里，用如右图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. 实验时，试管中澄清的石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成B. 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C. 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成D. 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置4、铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是 （ ）A. 铁是地壳中含量最丰富的金属元素 B不锈钢的抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械C铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成氧化铁 D铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生缓慢氧化的过程4某赤铁矿的样品中，铁元素的质量分数为65，则该赤铁矿中的质量分数为（ ）A92.86 B91.86 C90.86 D89.865、铜片长期暴露在空气中表面形成一层铜绿，下面物质与该变化无关的是（ ）ACO2 BO2 CH2O DN26、铁在一定条件下容易生锈，下列有关铁生锈的叙述错误的是（ ）A.铁生锈一定伴随着物理变化 B.铁生锈时，铁发生了缓慢氧化C.铁生锈的本质就是铁与氧气反应生成氧化铁 D.铁生锈时，会有难以察觉的热量放出7、在下列条件中，铁最容易生锈的是 A仅与空气接触 B仅与水接触 C与空气和水同时接触 D不与空气和水接触8、在下列各种情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀速度最慢的是 A在潮湿，疏松的土壤中 B在含铁元素较多的酸性土壤中C在干燥、致密、不透气的土壤中 D在含砂粒较多，潮湿透气的土壤中9、为了防止钢铁制品生锈，可采取的措施是涂油 刷油漆 保持干燥 镀上其他金属 烤蓝 包塑料布A B C D10、芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩。它以钢材为主料，经锻打、焊接、酸洗、上漆等多道工艺制成。下列关于铁画的叙述不正确的是 （ ）A铁画应悬挂在干燥的环境中 B所用材料上的铁锈可用稀盐酸清洗掉C给打制成型的铁画喷漆既美观又可以防锈蚀 D所用的主要材料低碳钢，有较好的锻轧性能，它不属于铁的合金11、铁是生产和生活中使用最多的金属材料，下列关于铁的叙述不正确的是 （ ） A. 铁生锈时生成四氧化三铁 B. 表面涂漆以防止铁生锈C. 铁制品应放置于干燥的环境中 D. 经常清扫铁器表面灰尘可以防止铁生锈12、在切过咸菜的菜刀的同一面上选相近的三处进行下列实验：（1）一处用湿棉球湿润；（2）另一处用干布擦干；（3）第三处用干布擦干后，涂上一层食用油。放置一昼夜，观察菜刀三处表面是否相同？_。13、用赤铁矿（主要成分是Fe3O4）为原料炼铁，主要反应的化学反方程式是_。在此反应中，氧化剂是_，还原剂是_，铁元素的化合价由_价变为_价。14、填写出下列铁制品防锈的方法（1）钢锯条_；（2）自行车车架_；（3）自行车车把_；（4）脸盆_；（5）不锈钢楼梯扶手_（6）铁制自来水管_。15、把一团光亮的细铁丝塞入大试管中，将试管倒插水 中后再固定好(如右图)，放置足够的时间(约一周，室温不变)后，观察到铁丝表面有 生成，试管内水面将 (填“上升”、“下降”或“不变”)，此时试管内的压强 (填“大于”、“小于”或“等于”)大气压。16、小陈同学根据实验结论认为：为了节约金属资源，家庭日用器皿应不用或少用金属材料，所用金属材料必须绝对防止锈蚀。小童则认为：家庭日用器皿应合理应用金属材料，选用时应充分考虑对人体健康的影响，如炊具、餐具应少用铝制品、多用铁制品，铁制炊具使用时出现少量锈蚀是有益的。你赞同哪种观点？理由是什么 。17、金属是一类重要的材料，其应用十分厂泛。(1)铝的利用比铜和铁晚。金属大规模开发和利用的先后顺序与下列 有关。 甲金属的活动性 乙金属的导电性 丙金屑在地壳中的含量(2)相同的铁栏杆，为什么安装在南方沿诲地区比安装在北方更容易生锈?(3)写出用盐酸清洗铁锈(主要成分是Fe2O3)的化学方程式。18、右图所示为金属腐蚀的探究实验中部分装置图。由图A可知，铁生锈的主要条件是铁与 直接接触。保护金属资源的有效途径是 。A.防止金属腐蚀 B.回收利用废旧金属 C.禁止生产易造成金属腐蚀的化工产品D.合理有效地开采矿物 E.寻找金属的代用品。图B、图C是某学习小组自选设计添加的探究内容，请写出有关探究实验的假设（或目的） 。13、某炼铁厂每天生产含杂质4%的生铁400t，每天需要含氧化铁70%的赤铁矿多少吨？如果改用含有杂质为25%的磁铁矿则需要多少吨这样的磁铁矿？19、有一生锈的铁钉（铁锈的主要成份为Fe2O3）质量为16g，加入足量的盐酸充分反应后生成0.4gH2。试计算未生锈前铁片的质量为多少？20、某课外活动小组拟用下列装置做炼铁原理的实验，同时检测氧化铁的纯度(假设赤铁矿石中不含其他与CO反应的成分)并除去尾气，与Fe2O3反应的CO需纯净干燥。(1)若按气体从左向右流向时，上述仪器组装连接的顺序是 接，接， 接 ， 接。(2)装置乙的作用是，装置丙的作用是。(3)实验结束时，先熄灭戊处酒精灯，还必须从甲处排出一些混合气体直至试管冷却其主要原因是 。(4)戊实验中看到的现象是 。21、AG七种物质之间具有如下图所示的转化关系。已知：A是一种含铁的矿石的主要成分，其中金属