浓度与表面积对反应速率的影响

1、金屬礦的還原一、氧化還原反應(一) 氧化反應與還原反應1物質和氧化合，稱為_氧化反應。2氧化物失去_氧_的反應，稱為還原_反應。ex： CO2 C或CuO Cu的反應都是還原_反應。3氧化還原反應：(1) 在一化學反應中，有一種物質被氧化，同時必另有一種物質被還原_。(2) 氧化與還原必相伴、同時發生。(3) 例如：CuO + H2 f Cu+ H2O ，其中 _CuQ還原；_H2_氧化。(二) 氧化劑與還原劑1.氧化劑能使他種物質產生氧化作用，而本身被_還原的物質。 2還原劑能使他種物質產生還原作用，而本身被_氧化的物質。3氧化還原反應實例：(1) 鎂可在_CO_中燃燒，而CO中的_碳_會還

2、原出來(附著在集氣甁內壁。反應式：2Mg + CO2MgO + CCDMg被氧化成Mg0,為_還原劑，使CO_還原成C。 CO2被還原成C,為氧化劑，使Mg氧化成MgO。(2) 氫氣通過加熱的氧化銅，生成金屬_銅_和_水_。反應式：W+ CuOH2O + Cu0H2被氧化成H2O,為還原劑，使CuO_還原成Cu。 CuO被還原成Cu,為氧化劑，使W氧化成冲0。(3) 碳粉與氧化銅粉末都是_黑_色，混合在鋁箔紙捲內共熱後，因_碳_的 活性大於迦，而將氧化銅中的銅取代出來，同時產生 _CO_氣體。 反應式：C+ 2CuO CC2 + 2Cu0C被氧化成CO,為還原劑，使CuO還原成Cu。 CuO被

3、還原成Cu,為氧化劑，使C氧化成CO。牛刀小試I(B) 1.在CuO+ H2 f Cu+ HO 反應中，當還原劑的是：(A) CuO(B) H2(C) Cu(D) H2O(D)2.以下哪一種元素可在二氧化碳中繼續燃燒？(A) 碳(B)鋅(C)鉛(D)鎂(A) 3.在CuO+ H2T Cu+ H2O的氧化還原反應中，何者為氧化劑?(A) CuO(B) H2(C) Cu(D) H2O(A)4.鎂帶在裝有二氧化碳的廣口瓶中燃燒，會在瓶子內壁附著何種物質?(A)碳粉(C) 5.在 CO +(A) MgO(D) 6.在反應中：(B)水滴(C)鎂粉(D)蘇打粉2Mg C + 2 MgO的氧化還原反應中，何

4、者為還原劑?(B) C(C) Mg(D) CO2Mg+ CuO Cu+ MgO中，以下敘述何者不正確？(B) CuO被還原成Cu(D) MgO為氧化劑(A) Mg被氧化成MgO(C) Mg為還原劑(A) 7.以下何者為氧化還原反應?(A) C+ 2CuO 2Cu + CO(C) H+ + OHH2O(B) CaCO + 2HCI CaC2 + CO+ WO(D) C4H9O H+ CH3COOHH CHCOOGH? + WO4對氧活性較_大_的元素能把活性較_小_的元素從其氧化物中還原出來 5對氧活性較大的元素，常作 還原劑；對氧活性小的元素，其氧化物,常作氧化劑範例：鋁(AI)的活性大於銅(

5、Cu),假设無其他物質參與反應，則以下哪一 組的物質，經混合加熱後，可發生氧化還原反應？答：C(A) Al 2O3+ Cu (B) Cu+ Al(C) Al + CuO(D) AI2O 3+ CuO練習：鈣(Ca)的活性大於銅(Cu)，假设無其他物質參與反應，則以下哪 一組的物質，經混合加熱後，可發生氧化還原反應？答：C_(A) CaO + Cu(B) Cu+ Ca(C) Ca+ CuO(D) CaO+ CuO範例：Na、Ca Mg、C、Cu對氧的活性順序是：Na> Ca> Mg>C>Cu,以下四組物質，何者會發生氧化還原反應？答：D(A) C+ NqO(B) C+ C

6、aO(C) C+ MgO (D) C+ CuO練習：元素對氧的活性大小為 Mg>Zn>Pb>Cu,以下化學反應方程 式，何者正確？答：D(A) Zn + MgO Mg + ZnO(B) Pb+ZnO Zn+ PbO(C) Cu+ PbO Pb+ CuO(D) Zn+ CuO Cu+ZnO範例：設以X、Y、Z代表三種金屬元素，並以XO、YO、ZO代表它們的 氧化物，根據以下情況：1 X + ZO - XO+ Z; 2 Y+ ZO - 無 作用。則知此三種元素對氧的活性順序為？答：X > Y > Z_練習：甲C+ 2PbO 2PI+ CO2；乙Pb+ CuO Cu+

7、PbO;丙2Mg + CO C+ 2MgO,從上述三個方程式中可推知 Pb Cu、Mg三 種金屬元素之活性大小順序為？答：Mg> Pb> Cu6般常見的金屬冶鍊就是利用 氧化還原的原理，如：鋅、鐵、鉛、 銅等礦物的冶鍊，大都以把金屬從其氧化物中取代出來。因為高溫時， 碳的活性比這些金屬_大_,而且價格廉价，所以常用來還原這些金屬礦。牛刀小試C1.請完整地挑出以下正確的敘述：甲、氧化與還原反應必相伴發生。乙 氧化與還原反應不必相伴發生。丙、在氧化反應中本身被氧化的物質 叫做氧化劑。丁、在冶煉礦物時，常利用還原劑把金屬還原出來。A甲、丙B乙、丙C甲、丁D丙、丁A2.以下金屬氧化物與碳粉

8、混合加熱後，何者不能得到金屬？A氧化鈉B氧化鐵C氧化銅D氧化鋅A3.以下敘述何者正確？A對氧活性大的元素可做還原劑B對氧活性小的元素可做氧化劑C對氧活性大的元素，其氧化物可做氧化劑D對氧活性小的元素，其氧化物可做還原劑二、鐵礦的冶煉一鋼鐵工業 1鐵在地殼中的含量，僅次於氧、矽、鋁，非行第四2鋼鐵用途非常廣泛，如建築、土木、機械、家具、電機、交通、國防等。3. 鋼鐵工業可以說是重工業之母。二鐵的冶煉1原理：1利用_還原法煉鐵。2以理佳煤_為還原劑，把鐵礦中的鐵還原出來。2原料煉鐵的四大要件(1) _鐵礦_ :鐵的氧化物(氧化鐵_Fe2O_)。假设為褐鐵礦或菱鐵礦，需先鍛燒除去水份，使其分解為氧化

9、鐵。(2) _焦煤(_C )：作為燃料_及_還原劑主要成分為碳元素。將煤與空氣隔絕並加熱至高溫，當揮發成分幾乎完全逸出後，所剩 的多孔質固體，主要成分為碳，可作為一般燃料，火力強且無煙。 工業上常用於高溫煉鐵、冶金，亦稱為焦炭或焦煤。(課外補充)(3) _熱空氣使焦煤燃燒成_一氧化碳並產生高溫；_CQ及_C_可將F&03還原成鐵。(4) _熔劑_: 熔劑的目的在結合鐵礦中的雜質使成為液體流出，流出的液體，稱 為_溶渣，為偏矽酸鈣(CaSiO)。 熔渣可除去雜質，熔渣熔點低，密度_小_於鐵，可浮於熔鐵外表， 以防止鐵再被氧化。 熔渣可作為水泥的原料。3. 裝置：_高爐(鼓風爐)是煉鐵的主

10、要裝置外有鋼製外殼，下部由風口鼓入熱空氣 ，不分晝夜連續運轉，並不斷從爐頂加 入原料，以保持爐身滿載。4. 反應式：CO。(1) 焦煤在氧氣缺乏情況下，不完全燃燒，生成 碳+氧(缺乏) 一氧化碳 ：2C+O 2COf(2) 鐵礦(氧化鐵)與一氧化碳反應生成_鐵_及二氧化碳。氧化鐵+ 氧化碳鐵+二氧化碳：Fe2O3 + 3CO 2Fe+ 3CC2CC_為還原劑。(3) 鐵礦(氧化鐵)與焦煤反應生成 建及二氧化碳_。氧化鐵+碳鐵+二氧化碳： 2F&C3 + 3C 4Fe+ 3CC2C_為還原劑。(4) 二氧化碳與焦炭反應成一氧化碳。(課外補充)(5) 鐵礦中的雜質灰石受熱後，分解為二氧化碳

11、與氧化鈣。氧化鈣與鐵礦中的泥沙作用生成熔渣。(課外補充)5高爐中所煉製的鐵稱為_生鐵，其中含碳等雜質稍多。牛刀小試(A) 1.以高爐來煉鐵時，一氧化碳與氧化鐵之反應如右：F&03+ 3CO 2Fe+ 3CO,式中何者為氧化劑？(A) FeO(B) CO(C) Fe(D) CO2(B) 2 鐵礦、焦煤、熱空氣、熔劑是煉鐵的四大要件，以上何者是擔任還原劑的角色？(A)鐵礦(B)焦煤(C)熱空氣(D)熔劑(A)3.以下有關煉鐵的敘述，哪一項錯誤？(A) 由高爐冶煉所得的鐵叫做熟鐵(B) 由高爐的爐底不斷地鼓入空氣，幫助煤焦燃燒，可增加反應速率(C) 高爐內有一氧化碳，可作還原劑(D) 生石灰

12、和矽石結合的熔渣浮在溶鐵外表，可防止鐵被氧化(A)4.以高爐煉鐵時，焦炭與氧化鐵之反應如右：2FeO3+ 3C- 4Fe+ 3CO, 式中何者為氧化劑？(A) FeO(B) C(C) Fe(D) CO(A) 5.鐵礦、灰石、焦炭是煉鐵的三種主要原料；参加灰石的目的，主要是與礦石中的泥沙作用生成(A)溶渣(B)氧化鈣(C)硫酸鈣(D)氫氧化鈣(D)6試問以下有關煉鐵的技術，以下敘述何者錯誤？(A) 由高爐的爐底不斷地鼓入空氣，幫助焦炭燃燒，可增加反應速率(B) 高爐內有一氧化碳，可做還原劑(C) 碳對氧之活性大於鐵對氧之活性 q(D) 鐵礦的成分中只含有赤鐵礦 FeO3- /(B) 7.焦炭及燃

13、燒生成的一氧化碳都可還原氧化鐵，其反應方程式依次是：甲、2F&O3 + 3C 4Fe+ 3CO和乙、FeO + 3CO 2Fe+ 3CO。有 關以上兩個反應中，以下何者錯誤？(A)在甲反應中，C為氧化是為還原劑(B)在乙反應中，CO為氧化劑(C) 在甲反應中，2莫耳FeO3完全反應時可產生4莫耳的鐵(D) 在反應中，產生的CO可能使地球外表的平均溫度上升C8.工業上煉鐵，是在高爐裡將含氧的鐵礦，以以下何種物質還原？A氧氣B氫氣C焦炭D灰石三鐵的種類及用途1依照雜質的含量多寡及製法不同可分為 生鐵_、_熟鐵_、_鋼三大類。2生鐵又稱為鑄鐵_:含碳量高，1.7% 4.5%,硬而脆，凝固時體積膨脹, 適合鑄造 。3熟鐵又稱為J鍛鐵_:含碳量低，0.2%以下，接近純鐵，富延性及展性， 適合鍛接。4鋼：含碳量介於生鐵