九年级化学上册 第五章 金属的冶炼与利用知识点归纳 （新版）沪教版.doc

PAGE PAGE 1 金属的冶炼与利用 1、金属材料（1）金属的物理性质：①常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽； ②大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色）；③有良好的导热性、导电性、延展性。 （2）金属之最：①铝：地壳中含量最多的金属元素 ②钙：人体中含量最多的金属元素 ③铁：目前世界年产量最多的金属（铁铝铜） ④铬：硬度最高的金属 ⑤银：导电、导热性最好的金属（银铜金铝） ⑥钨：熔点最高的金属 ⑦汞：熔点最低的金属 （3）合金：由一种金属跟其他一种或几种金属（或金属与非金属）一起熔合而成的具有金属特性的物质。 ★合金是混合物而不是化合物。 ★一般说来，合金的熔点比各成分低，硬度比各成分大，抗腐蚀性能更好。 合金 铁的合金 铜合金 焊锡 钛和钛合金 形状记忆金属 生铁 钢 黄铜 青铜: 成分 含碳量 2%~4.3% 含碳量 0.03%~2% 铜锌 合金 铜锡 合金 铅锡 合金 钛镍合金 备注 不锈钢：含铬、镍的钢 具有抗腐蚀性能 紫铜为纯铜 熔点低 2、金属的化学性质 点燃（1）大多数金属可与氧气的反应 点燃 4Al+3O2══2Al2O3 3Fe+2O2══Fe3O4 2Cu+O2═2CuO （2）较活泼金属与酸反应放出氢气 Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑ 2Al +6HCl══2AlCl3+3H2↑ Cu不与盐酸反应 （3）金属1 + 盐1 →金属2 +盐2（活泼金属置换不活泼金属） Fe + CuSO4 == Cu + FeSO4 (“湿法冶金”原理)，Cu+2AgNO3══2Ag+Cu（NO3）2 ★单质铁在发生置换反应时，生成的都是+2价的亚铁。 ★置换反应：单质1+化合物1══单质2+化合物2 3、金属资源的保护和利用 1．炼铁的原料：铁矿石、焦炭、石灰石和空气 铁矿石：主要有赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4、菱铁矿FeCO3、黄铁矿FeS2 焦炭：主要作用是提供热量和产生还原剂CO； 石灰石：主要作用是造渣，除去铁矿石中SiO2等杂质。 2．炼铁的设备：高炉 3．炼铁的原理：在高温条件下，利用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。 4．炼铁的过程及反应（以赤铁矿为例）： （1）焦炭燃烧产生热量并生成还原剂C+O2eq \o(\s\up 5(点燃),\s\do 2(===))CO2；CO2+Ceq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2CO （2）氧化铁被CO还原成铁Fe2O3+3COeq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2Fe+3CO2 （3）SiO2与CaCO3分解产生的CaO反应生成硅酸钙 CaCO3eq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))CaO+CO2↑；CaO+SiO2==CaSiO3 ；炉渣主要成分 常见的铁矿石主要有：吃铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成份Fe3O4）、菱铁矿（主要成分为FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。请你从多角度分析这几种矿石哪些不适合用来炼铁。 分析：根据化学式的计算，黄铁矿及菱铁矿中铁的质量分数都较小，并且黄铁矿中含有硫元素，在炼铁的过程中，很有可能形成二氧化硫气体，排放到空气中引起空气污染。 （二）一氧化碳还原氧化铁实验1．反应方程式：Fe2O3+3COeq \o(\s\up 5(高温),\s\do 2(===))2Fe+3CO2 2．实验现象：红棕色的粉末变为黑色粉末，澄清石灰水变浑浊。 3．实验步骤： 反应前，先通一段时间一氧化碳，然后再加热。目的是为了尽可能的排尽试管中的空气，防止造成爆炸。 反应后，先撤走酒精灯，等固体冷却后再停止通一氧化碳。目的是为了使固体冷却，防止石灰水倒吸。 4．尾气处理：由于一氧化碳有毒，在关于该气体的实验都需要注意尾气的处理，点燃或收集。 三．钢铁锈蚀条件是：①与O2接触 ②与水接触 ★在有酸或盐存在的条件下，会加速钢铁生锈（铁锈的主要成分：Fe2O3）。 ★铁锈很疏松，不能阻碍里层的铁继续与氧气、水蒸气反应，因此铁制品可以全部被锈蚀。因而铁锈应及时除去。而铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，从而阻止铝进一步氧化，因此，铝具有很好的抗腐蚀性能。 （4）防止铁制品生锈的措施：①保持铁制品表面的清洁、干燥；②表面涂保护膜，如涂油、刷漆、搪瓷、电镀、烤蓝等；③制成不锈钢。（5）金属资源的保护和利用：①防止金属腐蚀；②回收利用废旧金属；③合理开采矿物； ④寻找金属的代用品。 ★意义：节约金属资源，减少环境污染 高温四、石灰石（1）主要成分为碳酸钙，存在于大理石、石灰