第1节金属矿物及铁的冶炼

一氧化碳还原氧化铁入门1一氧化碳还原冶炼金属铁实验目的2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2书写化学方程式时，若反应物中有气体，则生成物中的气体不加“↑”。实验原理3酒精灯、酒精喷灯、火柴、硬质玻璃管、试管、导管、带孔橡胶塞、铁架台(带铁夹)氧化铁、一氧化碳气体、澄清石灰水实验用品高温CO实验室制取CO的原理实验所需的CO可通过加热HCOOH、H2C2O4等获得。优点是可控制CO的产生速率，不至于气体通入太快导致氧化铁粉末被吹散。HCOOHH2O+CO↑H2C2O4H2O+CO2↑+CO↑CO的性质物理性质：CO是一种无色、无臭的气体，难溶于水。化学性质：可燃性：一氧化碳能够燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。2CO+O22CO2还原性：一氧化碳能使氧化铁还原成铁，同时生成二氧化碳。具有还原性的物质，C、CO、H2。毒性：一氧化碳极体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能再与氧气结合，造成人体缺氧，严重时会危及生命。热浓硫酸热浓硫酸点燃CO还原氧化铁的实验装置一氧化碳燃烧火焰呈蓝色加热装置加网罩的酒精灯加网罩使火焰集中并提高酒精喷灯酒精灯化学反应条件是“高温”化学反应条件是“加热△”加热装置课本中使用酒精喷灯的实验一氧化碳还原氧化铁加热石灰石课本中使用加网罩酒精灯的实验用木炭还原氧化铜加热反应注意一氧化碳还原氧化铜的加热条件是加热：CuO+COCu+CO2△二氧化碳气体通过炽热的炭层：CO2+C2CO木炭还原氧化铜：2CuO+C2Cu+CO2↑木炭还原氧化铁：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑高石灰石：CaCO3CaO+CO2↑一氧化碳还原冶炼金属铁：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温高温高温高温高温反应物中没有气体，所以生成的CO2加“↑”。5个高下的化学反应发生装置改进用W型管进行微型实验，优点是节约药品保证CO不会逸到大气中，节约能源，合理利用废气尾气处理装置改进用气球收集CO气体添加CO2的吸收装置：NaOH溶液Fe2O3CO澄清石灰水NaOH溶液排水法收集CO气体足量NaOH溶液初中化学高炉炼铁高炉炼铁

回炉炼钢资源和能源资源和能源资源：指一国或一定地区内拥有的物力、财力、人力等各种物质的总称。资源可以分为自然资源和社会资源。化学科目上的资源多指的是自然资源。能源：能源是指能为人类提供所需能量的资源。目前，化石燃烧是我们生产生活的主要能源。自然资源阳光、空气、水、土地、森林、草原、动物、矿石、化石燃料等。社会资源人力资源、信息资源以及经过劳动创造的各种物质财富等。资源铁矿石赤铁矿（主要成分是Fe2O3）褐铁矿（主要成分是Fe2O3·H2O）磁铁矿（主要成分是Fe3O4）黄铁矿（主要成分是FeS2）菱铁矿（主要成分是FeCO3）铁矿石中的杂质地壳由沙、黏土、岩石等组成，含量最多的是氧元素其他元素含量从高到低，依次是硅、铝、铁、钙等。沙、黏土、岩石中都含有一种物质，二氧化硅——SiO2。地壳中的元素含量OSi石英——SiO2含量较高的矿石石英是一大类矿物的名称，包括了紫水晶，烟晶，玛瑙等矿物，是主要造岩矿物之一。高品质的无色透明石英会被称为水晶(RockCrystal)。石英是地球上最丰富的矿物，也是主要的造岩矿物之一。由它磨碎成的石英砂是重要的工业原料，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷、电子等业，用途十分宽广。化学式透明度颜色光泽硬度SiO2透明无色、白色、粉色、紫色等玻璃光泽7硅元素14Si硅28.08硅元素是一种非金属元素，在地壳中的含量为26.33%，排名第2，它的原子序数为14。在元素中，硅元素位于铝元素和磷元素的中间。硅元素在自然界广泛存在，沙、黏土、岩石中都含有硅的氧化物，二氧化硅SiO2，它是一种酸性氧化物，二氧化硅是无机材料玻璃、水泥和陶瓷的主要成分。在现代科学技术领域中，半导体硅片广泛应用于信息技术领域。赤铁矿和磁铁矿与CO的反应以赤铁矿为原料：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2以磁铁矿为原料：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2高温高温焦炭的工业制法焦炭是通过干馏或者炼焦获得的，这是一个化学变化。把烟煤隔绝空气加强热，可以分解成焦炭、煤焦油和焦炉煤气。焦炭（占70%~80%）：炼焦得到的焦炭主要成分是碳的单质，是冶金工业的重要原料。煤焦油（占2%~5%）：煤焦油中含有多种有机化合物，是化工生成的重要原料。焦炉煤气（占10%~20%）：焦炉煤气是重要的燃料。煤的干馏或炼焦焦炭在高炉内发生的反应C+O2CO2C+CO22CO高温点燃SiO2+CaCO3CaSiO3+CO2↑

高温高炉高炉气体热废气，被循环以加热高炉高炉气体3CO+Fe2O32Fe+3COCaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高温高温铁矿石、焦炭、石灰石Fe2O3CaCO3SiO2CON2CO2+C2CO高温高温热空气入口O2N2热空气入口炉渣出口CaSiO3生铁出口生铁的含碳量：2%~4.3%CaSiO3

FeCO2N2生铁和炉渣的混合物，在重力的作用下落到高炉底部炉渣的密度比生铁小，会浮在生铁的上方O2+CCO2炼钢转炉炼钢把氧气吹入熔化的金属氧气与铁中的碳结合成为一氧化碳，这一反应放热，使铁仍处于熔化状态倒入炉中熔化的铁水（熔化的生铁）钢钉石灰除去杂质，如磷。石灰与杂质反应形成熔渣，浮在钢水上面工序完成后，炉子倾侧，让钢水流进铸勺。然后翻转炉子，清除炉子。生铁、钢和不锈钢类别含碳量主要组成元素含杂质硅、硫和磷性质用途生铁2%~4.3%Fe、C、Si、S、P多坚硬、但韧性差，延展性不好，较脆炒菜用的铁锅、暖气片、机床的底座等，大多数是生