6.3金属矿物与冶炼
知识预习
1.地壳中含量最多的金属元素是;磁铁矿的主要成分是
。
2.一氧化碳与氧化铁的反应实验操作中,应先
,再加热,当反应结束后,先
,继续通
至试管冷却。反应现象为玻璃管内红棕色粉末变成色,导管末端的澄清石灰水变
。
3.写出一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式:
。
4.炼铁的主要原料是
;高炉炼铁得到的是
,写出赤铁矿炼铁的化学方程式
。
5.炼铁的原理是在
条件下,利用
把铁从铁的氧化物中制取出来。
6.生铁是指含有
的碳,以及少量磷和硫的铁的合金。
7.钢是指含碳量为
,不含或含少量磷、硫杂质的铁的合金。
【自我检测】
1.下列金属在自然界主要以单质形态存在的是( )
A.铝
B.镁
C.钙
D.银
2.2017·重庆工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应,该反应中发生还原反应的物质是( )
A.CO
B.Fe2O3
C.CO2
D.Fe
3.如图K-4-1是“一氧化碳与氧化铁反应”的部分实验装置。下列关于该实验的说法正确的是( )
图K-4-1
A.充分反应后,向固体中加稀盐酸会产生气泡
B.在实验过程中,黑色粉末会逐渐变成红棕色
C.该实验的反应原理为FeO+COFe+CO2
D.在实验过程中,产生的尾气可以直接排放到空气中
4.2017·北京用“W”形玻璃管进行微型实验,如图K-4-2所示。下列说法不正确的是( )
图K-4-2
A.a处红棕色粉末变为黑色
B.a处的反应为CO+Fe2O3===2Fe+CO2
C.b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成
D.可利用点燃的方法进行尾气处理
二、填空题
5.用如图K-4-3所示装置完成CO还原Fe2O3的实验。缓慢通入一定量的CO,点燃酒精喷灯,继续通入CO。一段时间后,当粉末全部变为黑色时,停止通入CO,熄灭酒精喷灯。
图K-4-3
(1)CO与Fe2O3反应的化学方程式是________
__________________________。
(2)在冷却过程中,为防止管中黑色粉末表面因与空气接触而变为红色,应补充的操作是_________________________________________________________________________。
(3)有同学提出黑色粉末中还可能含有Fe3O4。
资料:Fe3O4不与CuSO4溶液反应。
为验证黑色粉末成分,该同学取少量样品于烧杯中,加过量CuSO4溶液,充分反应。证明黑色粉末中含Fe和Fe3O4的现象是_______________________。
6.2017·天津节选金属材料广泛应用于生产和生活中。A~G是初中化学常见的物质。已知A为黑色固体单质,B为红棕色粉末,C为无色气体,G为紫红色固体单质,它们的转化关系如图K-4-4
所示,回答问题。
图K-4-4
(1)写出下列物质的化学式:A________;B________。
(2)反应Ⅱ的化学方程式为_______________________________________。
(3)反应Ⅲ的化学方程式为___________________________________________。
三、计算题
7.某炼钢厂日产含杂质3%的生铁2000
t,试计算:
(1)该2000
t生铁中含纯铁的质量为_______________________。
(2)该炼钢厂每天理论上需消耗Fe2O3的质量为______。(计算结果保留整数)
(3)该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为______。(计算结果保留整数)
答案
知识预习
1.铝(或Al)Fe3O4
2.通入一氧化碳停止加热一氧化碳黑浑浊
3.3CO+Fe2O3高温
2Fe+3CO2
4.Fe2O3生铁Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2
5.高温一氧化碳(或CO)
6.2%~4.3%
7.0.03%~2%
【自我检测】
1.D
2.B
3.A
4.B
5.(1)3CO+Fe2O33CO2+2Fe
(2)继续通CO至玻璃管冷却(或用弹簧夹夹住气球)
(3)黑色粉末部分变红
6.(1)C Fe2O3
(2)CO2+C2CO
(3)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
7.(1)1940
t (2)2771
t (3)3260
t
(2)设该炼钢厂每天理论上需消耗Fe2O3的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160
112
x
1940
t
= x=2771
t
(3)该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石的质量为=3260
t。