第2节金属矿物-铁的冶炼.ppt

主要反应 在实验室用一氧化碳与氧化铁反应，若要得到5.6克铁，则实际消耗的一氧化碳的质量是（ ） A、4.2克 B、大于4.2克 C、小于4.2克 D、无法判断 * 第2节 金属矿物 铁的冶炼  复习回顾 地壳中含量最多的金属元素是________; 含量第二的金属元素是_________。 地壳中的各种金属元素是以单质还是化合物的形式存在？ 自然界中极少数金属以单质形式存在,大多数金属以化合物形式存在　 自然界中以单质存在的金和银 一、常见金属矿物 赤铁矿 Fe2O3 黄铁矿 FeS2 Fe2O3·xH2O 褐铁矿 FeCO3 菱铁矿 铝土矿 Al2O3 磁铁矿 Fe3O4 孔雀石 Cu2(OH)2CO3 CuFeS2 黄铜矿 赤铜矿 Cu2O 金属的冶炼方法 （1）电解法：活泼金属（如K、Ca、Na、Mg、Al等）很难从其矿石中提取出来，需要用电解法。 如：电解熔融氧化铝制铝： 2Al2O3====4Al + 3O2↑ 通电 △ K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au Fe3O4 +4CO====3Fe + 4CO2 高温 △ （2）还原法：如Fe、Cu等活动性不是很强的金属一般采用还原法，向这类矿石中加入焦炭、氢气或一氧化碳等物质一起加热，使其金属氧化物被还原为金属单质。如： CuO + H2 ==== Cu + H2O 选择铁矿石时，通常考虑矿石的价格、铁的含量、安全无污染等。 目前使用最多的金属是什么？ 二、铁的冶炼 赤铁矿（Fe2O3） 黄铁矿（FeS2） 磁铁矿（Fe3O4） 哪种铁矿石最不适合炼铁？ 菱铁矿（FeCO3） (一）、实验室模拟炼铁 CO Fe2O3 Fe 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 高温 1、反应原理: 2、实验装置 硬质玻璃管 酒精喷灯 接尾气处理装置 （1）检查装置气密性（2）装Fe2O3并固定 （3）通入CO （4）给Fe2O3加热 （5）停止加热 （6）冷却停止通CO 3、实验步骤 （CO：早出晚归 酒精喷灯：迟到早退） 4、实验现象av （1）红棕色粉末逐渐变成 ， （2）澄清石灰水变 。 黑色 浑浊 说明有CO2生成 如何证明黑色粉末就是铁粉？ 问题1：实验开始时为何先通一段时间CO，再加热氧化铁呢？ 问题2：实验结束时为何先停止加热至冷却后才停止通入CO？ 排尽装置内的空气，防止CO与空气混合加热后发生爆炸 防止石灰水倒吸使玻璃管炸裂 问题竞赛 防止铁在较高的温度下重新被氧化 问题3：尾气中含有什么气体？为何反应装置后面还有一个点燃的酒精灯？ 你还能想到其他方法处理CO尾气吗？ CO尾气处理方法： （1）点燃 （2）收集 （3）导入到玻璃管下方火焰上燃烧 ●●●●●● CO Fe 2 O 3 石灰水 将CO改为 H2 还要进行尾气处理吗？ 炼 铁 工 业 设 备 图 原料： 高炉 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 设备： ｛ ①赤铁矿； ②磁铁矿 (二）、工业炼铁 高炉示意图 点燃 (1) C＋O2 ＝CO2 高温 (3)Fe2O3＋3CO＝2Fe＋3CO2 高温 (2)CO2＋C＝2CO 问题1：焦炭的作用是什么？ 答：提供热量和生成CO 问题2：石灰石的作用呢？ 答：造渣 高炉中制得的铁是纯铁吗？ 图1 图1是实验室模拟炼铁的装置图，试回答： （1）仪器①名称是 ； 仪器②名称是 。 仪器①中发生反应的化学 方程式是 ， 仪器③中的现象是 。 （2）在实验过程中，先要进行的 是 （填“加热”或“通入CO”，其目的是 。 （3）实验过程中产生的尾气不能直接排放的原因是 。 ① ② ③ ① ③ ② ① ③ ③ ③ ③ 硬质玻璃管 铁架台 Fe2O3＋3CO====2Fe＋3CO2 高温 石灰水变浑浊 通入CO 排除装置内空气，防止CO不纯而爆炸 CO有毒，会污染空气 （4）图2是工业生产中炼铁高炉 的结构图。实际生产中炼铁的原 料铁矿石、焦炭、石灰石从原料 入口加入，其中焦炭在高炉炼铁 时的作用之一是提供高温，另一作 用为 ； 生铁出