金属资源的利用和保护5班

1、课题 3金属资源的利用和保护【目标】能说出铁、铝、铜等常见金属的矿物，能记住炼铁的原理和方法。能运用化学方程式对含有杂质的反应物或生成物进行有关计算。【重难点】冶炼铁的原理和含杂质等不纯量的化学方程式的计算。【知识点详解】：一、金属资源的存在方式与矿石1、地球上的金属资源广泛的存在于和中，除少数很不活泼的金属如、等以形式存在外，其余都以形式存在。2、工业上把能叫作矿石，常见的含铁矿石有等。【练习】1下列有关铁的叙述惜误的是( A铁就是钢)。B一定条件下铁可以在氧气中燃烧D铁在潮湿的空气中会生锈C铁跟盐酸反应生成氯化亚铁和氢气2下列关于金属资源的说法中，你不赞成的是()。地球上除少数不活泼的金属

2、如金、银等有单质形式存在外，其余都以化合物形式存在地球上的金属资源是取之不尽的 C防止金属腐蚀、回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境D合理开采矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径二、铁的冶炼1、一个国家的工业是否发达的标准是2、把铁矿石炼成铁是一个复杂的过程:工业上炼铁时，把和、 一起加入，在下，利用与反 应生成的把铁从铁矿石还原出来。3、炼铁的铁矿不仅要选“含铁量”高的，还要选“有害元素”少的。常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分Fe3O4）、赤铁矿（主要成分Fe2O3）、菱铁矿（主要成分FeCO3）、（主要成分FeS2），你认为最适宜炼铁的两种矿石是，理由是4、实验现象：在炼铁的过

3、程中，可以看到的现象是：，写出该反应的化学方程式：5、操作步骤：先通入 CO：【问题】1、先通入 CO 的目的是2、为防止先通入的 CO 气体污染空气，可以怎么做？开始加热：先点燃 ，再点燃停止加热：要通入一会 CO 直到再熄灭，防止。熄灭灯：CO 早出晚归-灯早退6.请你应用生活中一种简单的方法验证铁矿石已经完全被氧化成铁?7、距今 2000 多年前，我国劳动人民已经掌握了炼铁技术，他们将碳不完全燃烧，生成一氧化碳，在高温下用一氧化碳将铁矿石中的氧化铁还原为铁。请写出上述两个反应的化学方程式、。8.两个概念：钢： 高碳钢： 中碳钢： 低碳钢：生铁：【练习】1下列说法正确的是()。铁合金的韧性

4、和硬度与其碳元素的质量分数有关把生铁炼成钢就是把生铁中的杂质全部除去使其变为纯铁C地壳元素含量在所有中占第二位D金属铁、铝、铜均具有银白色的金属光泽2.将 124g Fe2O3 与 CuO 的混合物在高温条件下与 CO 充分反应后固体的质量为 93g，则原混合物中 Fe2O3 与 CuO 的质量比为()A21B11C31D323. 写出有关的化学反应方程式，并注明反应类型。（1）铝很难从矿物中提取出来，因此利用电解氧化铝的方法得到金属铝。，反应类型；（2）古代湿法炼铜，“的铁则化为铜”，反应类型；（3）法医常用锌和盐酸混合在一起，检验是否砒霜，砒霜的主要成分为As2O3，若试样中有砒霜，则反应

5、生成砷化氢（AsH3），氯化锌和水。写出其反应的化学方程式：；（4）在潮湿的空气中，铜也能与空气中的铜绿。、氧气、水等发生反应生成，反应类型；（5）一氧化碳在高温下与铁矿石里的氧化铁(Fe2O3)反应，生成铁和，化学反应方程式为是，其中还原剂是 。（6）钛（Ti）因为具有许多神奇性能而越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与许多常见的非金属单质反应，钛是航空、（TiO2），宇航、电力等方面的必需原料，地壳中含钛矿石之称目前大规模生产钛的方法是：、炭粉混合在高温条件下通入氯气制TiCl4 和一种可燃性气体，第一步：该步发生反应的化学方程式是_，该反应的还原剂是。第二步：

6、在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4 反应制得金属钛。此反应的化学方程式。如何由上述所得产物中获得纯净的金属钛？简述主要实验步骤并写出有关反应的化学方程式 。4. 某化学小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是 C 和D，导管接口的连接顺序为 a(是。)()()。C 装置中 NaOH 的作用(2)实验开始时，应 (填“先加热再通 CO”或“先通 CO 再加热”)，目的是。(3) 实 验 进 行 一 段 时 间 后 ， 玻 璃 管 A中 出 现 的 现 象为 ，反应方程式 为。(4

7、)除 CO 外，还有哪些物质可以还原 Fe2O3(请写两种物质的化学式)。5.（2011 年市）废液中含有硝酸银、硝酸铜，实验小组利用稀硝酸和铁粉分离回收银和铜，设计如下方案。先在废液中加入过量的铁粉，充分反应后过滤得到滤渣 A，其成分为银、铜和铁。再对滤渣 A 按如程图处理：先再废液中加入过量的铁粉，过量的目的是。加快反应速度铁的金属活动性较强使反应充分进行写出 CuO 与 H2SO4 反应的化学方程式。滤液 D 中溶质的成分有（填化学式）。含有硫酸亚铁的滤液有（填框图中字母）。如果在过滤操作中发现滤液浑浊，在仪器洁净、滤纸为破损的前提下，你认为滤液的浑浊的原因可能是。6.（2011 年扬州

8、）粗还原铁粉是一种重要的化工原料，某列研究：小组对其进行下【物质】利用绿矾精还原铁粉的工艺流程如下：粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和 Fe3C 杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为：FexOy+yH2=xFe+yH2O、Fe3C+2H2=3Fe+CH4。（ 1 ） 写 出 焙 烧 中 氧 化 铁 与式。CO反 应 的 化 学 方 程（2）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成 CO 外，还能 。【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验，已知 CH4+4Fe2O3=3CO2+6H2O+8Fe（假设每步反应都完全且不考虑装置内原有空气对测定结果的

9、影响）。(温馨提示：碱石灰的主要作用：用于吸收水分和 CO2)（3）主要实验步骤如下：按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；点燃 A处处灯；缓缓通入纯净干燥的 H2；点燃 C 处灯；分别熄灭A、C灯；再缓缓通入少量 H2；再次称量必要装置的质量。操作的先后顺序是 （填序号）。步骤的目的是 ，验证该步骤目的达到的实验方法是；步骤的目的是 。若装置 D、E 分别增重mg 和 ng，则 m 与n 的关系为（填字母）；A.11m=9nB. 11m9nC. 11m9n若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将 “偏小”或“不变”）。（填填“偏大”、（6）粗还原铁粉样品的质量为 30.0

10、00g，装置 B、E 分别增重 0.180g 和 0.220g，计算样品中氧和碳元素的质量分数（要求计算过程）。三：含杂物质的化学方程式计算例题：钢铁工业是国家工业的基础。铁矿石的冶炼是一个复杂的过程，其中赤铁矿冶炼的主要反应原理是：Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2某钢铁厂现要冶炼 560 吨的铁，理论上需要含氧化铁 80%的赤铁矿多少吨？设理论上需要含有氧化铁 80%的赤铁矿的质量为XFe2O3+3CO 高温1602Fe+3CO2112.（1 分）X*80%160X*80%560t 112560t.（1 分）.（1 分）X=1000t. .（1 分）答：理论上需要含有氧化铁 80%的

11、赤铁矿 100 吨。（其它合理【练习】也可给分）将 16.0g 含杂质 25%的硫铁矿（主要成分是含有铁、硫两种元素的化合物），高温条件下与空气中的氧气充分反应（杂质不参与反应，只生成二氧化硫和 8.0g氧化铁（1）计算溶解 8.0g 氧化铁需要 20%的稀硫酸的质量（2）16.0g 硫铁矿中含主要成分的质量为g，其中硫元素的质量为g（3）硫铁矿主要成分的化学式为【综合练习】1某赤铁矿的样品为（ ）。元素的质量分数为 65，则该赤铁矿中的质量分数A92.86 B91.86 C90.86 D89.862今有 1g 某铁合金试样放在氧气流里灼烧，把生成的气体全部通入足量澄清石灰水中，得到 0.04

12、g 白色沉淀，试分析该铁的合金属于（A高碳钢 B低碳钢 C中碳钢 D生铁）。312.8g 某铁矿石中含氧化铁 6.4g（设该铁矿石中不含其他铁的化合物），则该铁矿石元素的质量分数为（ ）。A35 B40 C50 D804将 12.5g 某钢铁样品，后置于氧气炉中灼烧，充分反应后得到 0.22g 二氧化碳，则该样品中含碳元素的质量分数是（ ）。A0.18 B0.22 C0.48 D0.65某磁铁矿石 200t，经分析其中含铁元素 86.9 t，则磁铁矿中四氧化三铁的质量分数为（ ）。A50 B60 C65 D706生铁，赤铁矿，氧气，空气，石灰石生石灰无烟煤，焦炭。炼铁高炉中投放的基本原料是以上

13、物质中的哪几种()。A。BcD7.浓硫酸和铜再加热的条件下能发生反应：Cu+2H SO24CuSO4+2H2O+SO2。=有人设计了两种用铜屑硫酸铜的方案；Cu产生，溶液又逐渐变成。如果等到铁钉完全和稀硫酸反应，称量烧杯中所得溶质量为 99.6g，请你计算生锈的铁钉中单质铁的质量分数。9、钢铁是使用最多的金属材料。在今年的化学活动在老师指导下做了一个有关铁的实验。实验：用干燥纯净的一氧化碳还原氧化铁实验装置如下图：，某校小组的同学A其中A 是BCDEF用草酸（H2C2O4）和浓硫酸加热一氧化碳的气体发生装置，反应的化学方程式是：H2C2O4生成的铁锈疏松多孔，有利于度会加快，也可以全部生锈。的

14、铁继续和氧气接触，因此铁制品生锈速铁在实验中生锈的速度远远大于在水中或者在空气中的生锈速度（铁的锈蚀实际上是和离子发生反应形成的）2、金属放锈蚀的措施隔绝空气或者水在实际生活和生产中应该采取哪些具体方法来防止铁制品生锈呢？保持铁制品表面干燥和洁净在铁制品表面涂一层保护膜如：刷油漆、涂油、镀上一层耐磨、耐腐蚀的金属铬、高温灼烧金属，进行“烤蓝”（实质是加密氧化层）处理等改变金属结构，制成合金，如不锈钢【问题】1.自行车的构件如支架、链条、钢圈等，分别采取了什么防锈措施？2.某课外小组为探究钢铁生锈的条件，进行了研究性学习他们准备了以下实验用品，刚洗净的四支试管、3 枚铁钉、植物油、久置的蒸馏水、

15、镊子、滤纸、还需要的实验用品为.做实验时，发现铁钉上有铁锈，他们进行了下述实验操作.取 1 支试管，将生锈的铁钉放入试管中；向试管中注入 2mL 稀盐酸；用试管夹夹持试管，在灯上加热；当铁钉上的锈并变得光亮时，将试管内的废液倒入废液缸中；用镊子夹取铁钉，并用蒸馏水冲洗干净，在灯外焰上烘干铁钉(1)你认为上述操作中存在是什么?应该怎样做?(2)除了给铁钉除锈外，上述给出的实验用品还有哪些操作不符合实验要求，应该怎样处理?3.的送一枚铜质的“辽沈战役”纪念章，特别高兴，这是参加辽沈战役的纪念啊!但时间一长，纪念章上生了一层铜绿你如何能帮助除去同时又不损坏纪念章?将纪念章上的铜绿4.钢铁、铝合金、铜

16、制品等是应用广泛的金属材料。据估计，每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。某校化学设计如下实验：小组的同学探究金属腐蚀的原因，(1)如图，取一根约 10cm 的光亮铁钉放在自来水中，观察 A、B、C 三处的变化。几天后，他们会发现处最先出现铁锈，大家结合书本知识知道，铁在空气中生锈实际是铁和 、等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。(2)一同想到家里铜制餐具上有一层绿色物质，认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料，知道这种绿色物质的化学成分为 Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测，铜生锈除了与铁生锈条件相同外，还应该有 CO2 参加反应。请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式。(3)【查阅资料】孔雀石的主要成分是 Cu2(OH)2CO3，也可以表示成 CuCO3Cu(OH)2。与孔雀石相似，还有许多矿物可用 xCuCO3yCu(OH)2(x、y 都是正