初中化学新课标沪教版第五单元名师导航（第二节　铁的冶炼合金）

第二节铁的冶炼合金 名师导航知识梳理一、铁的冶炼1.工业冶铁的主要设备是_。把_、_、_一起加入高炉，从_通入热风，_在炉内与O2反应生成_，_和氧化铁在高温下反应生成_，尾气中主要含有_、_、_。炼铁原理方程式为_。答案:高炉铁矿石焦炭石灰石通风口焦炭COCOFeN2CO2CO3COFe2O32Fe3CO22.用焦炭或_、_等，可以把金属_、_、_、_、_等，从它们的矿石中提取出来；而金属铝一般采用电解方法得到，反应方程式为_。还可以从含Cu2+的溶液中用铁等提取铜，方程式为_，叫湿法炼铜。答案:COH2锰锌铁镍铅2Al2O34Al3O2 Cu2+Fe=Fe2+Cu二、生铁和钢生铁的含碳量为_，还含有较多的_、_、_、_等；把生铁进一步冶炼，除去过多的_、_、_、_等，可以得到钢。答案:2%4.3%硅磷硫碳碳硅磷硫三、合金_叫合金。合金具有许多良好的_、_或_。硬度一般比各成分金属_，熔点一般比各成分金属低。答案:由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质物理的化学的机械性能大疑难突破金属冶炼有哪些方法？剖析：金属冶炼方法很多，在金属活动顺序表中，位于前面的金属，如：K、Ca、Na、Mg、Al等较为活泼，常采用电解法获得金属；中间的如：Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等一般采用CO、H2或焦炭反应；Hg和Ag等可采用直接加热金属氧化物的方法获得。问题探究问题:小亮在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应，发现反应后的液体中有少量黑色不溶物，这种黑色不溶物是什么？探究：设计方案：将黑色固体灼烧。解释与结论：(1)生铁中含碳。(2)碳与稀盐酸不能反应，铁与稀盐酸能反应。生铁与盐酸反应，产生氢气，剩余黑色固体碳，即黑色不溶物；用澄清石灰水实验可以证明灼烧后生成的气体为二氧化碳。典题精讲例 我国最早人工冶炼铁的制品是甘肃灵台出土的秦国铜柄钢剑，这说明在春秋战国时期我国已经掌握了冶炼铁的技术。经过分析测试该钢剑属于铁的合金，铁的合金有生铁和钢，钢是含碳量在_之间的铁合金，钢的含碳量越高，钢的硬度越_（填“大”或“小”）。钢剑由于年代久远，表面出现一层铁锈，铁锈的主要成分是_（填化学式），铁锈是由于铁跟_（填化学式或名称均可）发生反应而生成的。思路解析钢和生铁都属于铁合金，铁合金含碳量越高，硬度越大；钢铁由于与空气中的氧气和水反应而生锈；表面的铁锈的主要成分是氧化铁。答案:0.03%2%大Fe2O3氧气和水知识导学加入石灰石的目的是除去矿石中难以熔化的脉石，加入焦炭的目的是提供产生一氧化碳气体的原材料。实验室中采用把尾气中的CO气体燃烧除去的方法。工业生产上，则可以回收作为燃料，否则会造成很大浪费。湿法炼铜在古代就已使用，其实质是金属单质间的置换反应。生铁和钢本质都是铁合金，区别主要是含碳量，含碳量越高，硬而脆，机械性能差，炼钢的主要目的是降低生铁中的含碳量，提高合金韧性和可加工性。合金与各成分金属相比，有很多良好的性能。疑难导析金属冶炼的方法主要依据金属的活泼性的不同进行划分。在金属活动顺序表中，把金属分为前面的金属、中间的金属、后面的金属三种。因为这些金属的活泼性不同，采用的方法有差异，可以分别讨论。问题导思探究一小块生铁与稀盐酸反应，反应后的液体中的少量黑色不溶物，可以将黑色固体灼烧，如果黑色固体中含有碳，就会有二氧化碳气体生成，要想进一步确定这种气体，可以用澄清石灰水来检验，澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，从而证明黑色固体中含有碳，生铁的主要成分是铁，主要杂质是碳。典题导考绿色通道 钢铁生锈的关键是与空气中的氧气和水反应，生成铁的氧化物；钢铁的硬度随含碳量的增大而增大。把生铁炼成钢，主要目的就是降低生铁的含碳量；钢铁生锈的速度与含碳量有关，含碳量越高，腐蚀越快。典题变式下列说法正确的是（ ）A.铁的合金的韧性和硬度主要由