铁的性质和钢铁的冶炼.doc

【本讲教育信息】一. 教学内容铁的性质和钢铁的冶炼二. 重点、难点1. 了解铁的物理性质与实际生活的不同；2. 掌握重要化学性质，总结变化过程中铁的化合价的变化；3. 掌握生铁和钢的冶炼方法；4. 掌握含杂物质的化学方程式的计算方法。三. 具体内容本章的重点是围绕着铁。首先，我们需要掌握哪些铁的物理性质？其次，需掌握的化学性质有哪些？总结铁在化学反应中化合价的变化特点？再次，生铁和钢的冶炼：什么叫合金？铁的合金有哪些？含什么元素？铁矿石应掌握哪些？炼铁的原理和化学方程式？炼钢的原理和化学方程式？最后，常见金属大多数都是常识性了解的内容，那么，需掌握的是：哪些金属在空气中被氧化易形成一层致密的氧化物薄膜？钛这种金属广泛应用于航空和船舶制造的优点是什么？【典型例题】例1 如图所示：取一团光亮无锈的铁丝，放入一只洁净试管的底部，将试管倒放在一个盛有水的烧杯里。数天后，能观察到的现象是_答案：铁丝生锈，试管内水面上升1/5。 解析：注意铁丝生锈需要的条件，以及由此引起的其他现象。例2 将铁粉和铜粉的混合物20g，放入足量的硫酸铜溶液中，完全反应后的红色固体共22g，求原反应物中铜的质量分数？答案：30%解析：运用差量法。例3 炼200吨含3%杂质的生铁，需要含85%氧化铁的赤铁矿石多少吨？ 答案：326.1t 解析：含杂计算，带入化学方程式的应是纯净物的质量。 例4 含氧化铁70%的赤铁矿60t，再冶炼过程中铁损失2%，求：最终能炼出含杂质4%的生铁多少t？ 答案：30.0t解析：利用分步运算，关键考虑损失问题。 例5 用含杂质的57%的铝矿石（主要成分为三氧化二铝）来提炼金属铝，若炼出3.6吨铝，需此矿石多少吨？答案：15.8t解析：带杂计算，带入化学方程式的应是纯净物的质量。例6 某样品为铁粉和铜粉的混合物，为了测定样品中含铜的质量分数，甲、乙、丙、丁四同学用同一样品分别进行实验。测得数据如下：甲乙丙丁所取固体样品的质量（g）20151010加入硫酸溶液的质量（g）100100100120反应后剩余固体质量（g）14.49.44.44.4分析实验数据，回答以下问题： （1）样品中铜的质量分数是多少？（2）乙同学反应后的溶液质量是多少？答案：（1）Cu 的质量分数 44% （2）溶液质量是 105.4 g解析：对比判断哪种反应物过量。 例7 将铁片分别放入下列溶液中，溶液质量会减少的是（ ）A. 稀硫酸 B. 硫酸铜溶液 C. 硫酸锌溶液 D. 稀盐酸答案：B 解析：考虑同种状态物质的质量差的原因。例8 在托盘天平的两盘上，各放一只烧杯，调节平衡。在两烧杯里分别放入等质量等浓度的稀硫酸，若在 右盘中放入一定质量的铁，恰好完全反应，为使天平保持平衡，应在左盘加入与铁质量相同的金属是（ ） A. Zn B. Al C. Cu D. Ag答案：B 解析：天平平衡问题应考虑增重。【模拟试题】（答题时间：40分钟）1. 下列操作中，用物理方法能够达到目的的是（ ） A. 分离碳粉和铁粉的混合物 B. 除去氧化铜中混有的少量铜粉 C. 检验氢气中是否含一氧化碳 D. 鉴别氯酸钾和氯化钾2. 铁是一种应用广泛的金属，下列关于铁的说法中，正确的是（ ）A. 生铁不能完全溶解在足量的稀硫酸中 B. 铁在干燥的空气中容易生锈 C. 用稀硫酸可以除去混在铜粉中的少量铁 D. 铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁3. 分别选用一种试剂，用化学方法除去下列各物质中的杂质，用化学方程式表示：铜粉中混有少量铁粉 ；氯化钙中混有少量碳酸钙 ； 氧化钙中混有碳酸钙 ；硫酸亚铁中混有硫酸铜 。4. 我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜，黄铜是铜和锌的合金。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数，取10g黄铜加入50g稀硫酸中，恰好完全反应，产生0.1g氢气。试求：该黄铜样品中铜的质量分数？5. 煅烧含杂质20%的石灰石50吨，可得到氧化钙多少吨？（杂质不反应）6. 用镁和铁分别与盐酸反应制氢气，若产生的氢气质量相等，则消耗镁与铁的质量_。7. 炼铁的反应原理是_其化学反应方程式是_8. 下列关于金属的说法错误的是（ ）A. 生铁和钢都是铁的合金 B. 铁在潮湿的空气中不会生锈C. 铝表面有氧化保护膜 D. 在铁表面刷上油漆，可防止铁生锈9. 元素在自然界分布不均匀，如非洲多金矿，澳大利亚多铁矿，中国富产钨。从整个地球的地壳中元素含量的多少分析，最丰富的金属元素是（ ）A. 铝 B. 硅 C. 铁 D. 钙10. 将下列少量物质放入足量的稀盐酸中，反应结束后有固体剩余的是（ ）A. 生铁 B. 镁 C. 锌 D. 铜锌合金11. 某同学晚上帮妈妈做饭，切完青菜就将菜刀放在砧板上，第二天早上发现菜刀生锈了试问： 菜刀上是否发生了化学反应？ 菜刀为什么会生锈？ 为了防止这把菜刀生锈，该同学可以怎么做，请你帮他出个主意。12. 为了除去混在镁粉中的少量铁粉，应采取的办法是（ ）A. 加入足量的稀盐酸 B. 加入足量的硫酸铜溶液C. 在氧气流中加热 D. 用磁铁吸取 【试题答案】1. A 2. AC3. Fe + 2HCl=FeCl2 + H2；CaCO3+ 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2；CaCO3CaO+CO2；Fe + CuSO4 =FeSO4 + Cu4. 67.5% 5. 22.4t 6. 3:77. 在高温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁置换出来；3CO + Fe2O32Fe + 3CO28. B 9. A 10. A D 11. 是。接触了空气和水。擦干。 12. D【试题解析】1. 注意“物理 ”的要求。2. 铁生锈的条件需要水和氧气，所以干燥空气中不易生锈；铁燃烧生成的是四氧化三铁，而不是氧化铁。4. 参加反应的只有锌，将氢气的0.1g带入化学方程式，计算锌的质量3.25g，再计算铜的质量为6.75g，所以分数为67.5%。5. 含杂计算要求带入化学方程式的是纯净量，应带入40t，而不是50t。6. 利用产生相同质量的氢气消耗的金属如都为+2价，则金属原子和产生的氢分子的个数比都为