金屬礦物鐵的冶煉

關(guān)于金屬礦物鐵的冶煉第1頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六金屬的存在形式單質(zhì)：少數(shù)化學性質(zhì)較不活潑的金屬，如鉑、金、銀等。化合物：化學性質(zhì)較活潑的金屬，如鐵、鋅、鈉、鈣等孔雀石(Cu2(OH)2CO3)金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石。第2頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六自然界以單質(zhì)形式存在的金自然界以單質(zhì)形式存在的銀第3頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六銅的礦物主要有黃銅礦、孔雀石、斑銅礦和赤銅礦等。黃銅礦：CuFeS2輝銅礦：Cu2S孔雀石：Cu2(OH)2CO3)Cu5FeS4Cu2OCuFeS2Cu2(OH)2CO3)第4頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六鋁的礦物主要有鋁土礦和明礬石等。鋁土礦:Al2O3Al2O3KAl(SO4)2第5頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六鐵的礦物主要有：赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦等。赤鐵礦:Fe2O3黃鐵礦:FeS2菱鐵礦:FeCO3Fe2O3Fe3O4FeCO3FeS2Fe2O3﹒XH2O第6頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六用金屬礦石可以冶煉金屬。使金屬礦物變成金屬的過程，叫做金屬的冶煉。第7頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六二、鐵的冶煉鐵在自然界中分布很廣，在地殼中含量居所有金屬元素的第二位，僅次于鋁。古代煉鐵第8頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六一、鐵的冶煉上海寶山鋼鐵公司煉鐵高爐第9頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六為紀念1996年中國鋼產(chǎn)量突破1億噸而發(fā)行的郵票第10頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六

觀察與思考

進行課本124頁的實驗，實驗過程中注意安全（一氧化碳有毒），注意觀察實驗現(xiàn)象并記錄。第11頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六原理：

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫一、鐵的冶煉第12頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六實驗裝置(CO)(Fe2O3)尾氣處理(紅棕色粉末)藍色火焰酒精噴燈澄清石灰水第13頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六（1）連接儀器；（2）檢查裝置的氣密性；（3）裝入藥品并固定裝置；（4）向硬質(zhì)玻璃管內(nèi)通入CO氣體；（5）給氧化鐵加熱；（6）停止加熱；（7）等玻璃管冷卻至室溫后停止通入CO氣體，熄滅右端酒精燈；實驗步

驟第14頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六反應(yīng)前先通CO再加熱的目的：排盡裝置內(nèi)空氣，以免加熱時與空氣混合發(fā)生爆炸。實驗說

明反應(yīng)后撤去酒精繼續(xù)通CO的目的：防止在較高溫度下鐵重新被氧化。第15頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六檢驗裝置中空氣已排盡的方法是:在右端導(dǎo)氣管口用排水法收集一小試管氣體，移近火焰，若發(fā)出輕微的爆鳴聲，證明空氣已經(jīng)排盡。第16頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六紅棕色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，尾氣燃燒產(chǎn)生藍色火焰。實驗現(xiàn)象尾氣處理（1）收集法：接一氣球收集尾氣或?qū)⑽矚庥门潘ㄊ占＃?）燃燒法：將尾氣點燃。（可用于加熱氧化鐵）CO有毒，防止污染空氣。第17頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六相關(guān)化學方程式

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O2CO+O22CO2高溫點燃第18頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六工業(yè)煉鐵的主要設(shè)備：高爐第19頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六煉鐵工業(yè)設(shè)備圖第20頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六煉鐵工業(yè)設(shè)備圖第21頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六工業(yè)煉鐵原理把鐵礦石跟焦炭、石灰石一起加入高爐，從下方通入空氣，焦炭燃燒，生成的二氧化碳與焦炭在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳氣體，一氧化碳氣體跟氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵。注：高爐煉得的鐵為生鐵，仍含有少量雜質(zhì)。第22頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六工業(yè)煉鐵原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。設(shè)備：高爐相關(guān)反應(yīng)：C+O2CO2CO2+CCOFe2O3+3CO2Fe+3CO2點燃高溫高溫CaCO3CaO+CO2高溫CaO+SiO2CaSiO3（硅酸鈣）高溫除去鐵礦石中的SiO2等雜質(zhì)提供熱量和產(chǎn)生還原劑第23頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六1、還原法把金屬礦物與焦炭、氫氣、一氧化碳等還原性物質(zhì)一起加熱反應(yīng)。金屬的冶煉方法Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高溫2Fe2O3+3C4Fe+3CO2高溫Fe2O3+3H22Fe+3H2O高溫

物質(zhì)失去氧的反應(yīng)稱為還原反應(yīng)，物質(zhì)得到氧的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng)。第24頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六CuO+H2Cu+H2OCuO+COCu+CO22CuO+C2Cu+CO2高溫

△

△還原氧化銅制銅第25頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六2、電解法某些活潑的金屬很難從其礦石中還原出來，需用電解的方法。（1）電解熔融氧化鋁制金屬鋁：

2Al2O34Al+3O2（2）電解熔融的氯化鈉：2NaCl2NaCl+Cl2金屬的冶煉方法通電通電第26頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六3、熱分解法有些金屬的氧化物受熱易分解，可用加熱的方法。氧化汞制水銀：

2HgO2Hg+O2金屬的冶煉方法△第27頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六4、濕法冶金鐵能從硫酸銅溶液中置換出銅，這種方法是現(xiàn)代濕法冶金的原理:Fe+CuSO4FeSO4+Cu金屬的冶煉方法第28頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六

工業(yè)上以赤鐵礦（Fe2O3）為原料冶煉鐵。某鋼鐵廠冶煉896Kg鐵，需要含F(xiàn)e2O364%的赤鐵礦多少千克？隨堂練習1：第29頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六2.8gCO在高溫下跟5.8g某種鐵的氧化物完全反應(yīng)，這種氧化物是（）

A、FeOB、Fe2O3C、Fe3O4

隨堂練習2：第30頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六在實驗室用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中，當用酒精燈給氧化鐵加熱一段時間后，我們將看到固體由____色變成____色，這時氧化鐵變成____，實驗中石灰水會變_________，用酒精燈點燃尾氣的作用是_____________。紅黑鐵白色渾濁防止一氧化碳污染空氣請寫出相關(guān)的化學方程式：____________________________________________________________第31頁，共33頁，2022年，5月20日，11點53分，星期六在實驗生產(chǎn)中，所用的原料或產(chǎn)物一般含有雜質(zhì)，在計算用料和產(chǎn)量時，應(yīng)考慮到雜質(zhì)問題例題：用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x。Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2