第2节金属矿物铁的冶炼 (4)

1、金属矿物 铁的冶炼 地壳中金属的百分含量铝 7.73%铁 4.75%钙 3.45%钠2.74%钾2.47%镁2.00%自然界中银单质自然界中金单质极少数常见的金属矿物 在自然界中，除了极少数不活泼的金属（如铂、金、银等）能以单质形式存在，其余大多数金属以化合物存在，金属化合物在自然界中以金属矿物的形式存在。铁矿石是最常见的矿石。常见几种金属矿物的成分 孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿 Cu2O铜矿石孔雀石铝土矿黄铜矿金属矿物铝土矿（主要成分Al2O3）单质铝（Al）电解使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼铁矿黄铁矿(FeS2 )磁铁矿(Fe3O4)菱铁矿(FeCO3 )赤铁矿(Fe2O3

2、)褐铁矿(Fe2O3XH2O)若要炼铁，选用哪种铁矿石较好呢？试从含铁量、环保等方面说明赤铁矿磁铁矿铁琳琅满目的铁制品 Fe2O3 Fe铁的冶炼以赤铁矿(主要成分Fe2O3)为例。如何从铁矿石中得到铁呢?碳、一氧化碳、氢气Fe2O3 Fe铁的冶炼CO+ Fe2O3 ？ 请同学们从反应物状态、条件、生成物的证明、尾气的处理等角度出发思考下选择什么样的装置来实验室炼铁？酒精喷灯铁的冶炼酒精灯酒精喷灯火焰温度500-600800-900铁的冶炼思考反应时是先点燃酒精喷灯还是先通一氧化碳气体？澄清石灰水的作用？反应结束时，是先熄灭酒精喷灯还是先停止通一氧化碳？铁的冶炼检验装置的气密性；加药品并固定；通

3、一氧化碳气体；点燃酒精喷灯；熄灭酒精喷灯；停止通一氧化碳。总结：实验步骤：防止漏气排尽装置内空气，防止点燃发生爆炸防止生成的铁被氧化注意事项（三先三后）CO:早出晚归酒精灯:迟到早退红色固体变成黑色；澄清石灰水变浑浊。实验现象：如何证明黑色固体是铁粉呢？法一：能否被磁铁吸引；法二：取样，滴加稀盐酸，是否有气泡。Fe+2HCl=FeCl2+H2Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2 高温化学方程式：尾气处理：点燃收集2CO+O2=2CO2点燃工业上，铁究竟是如何炼成的？工业炼铁的设备及原料工业炼铁中各原材料的作用12观看视频：工业炼铁铁水出口炉渣出口铁矿石、焦炭、石灰石股入热空气 炼铁设备高

4、炉 炼铁的原料及其作用提供铁元素提供热量提供CO制造炉渣 提供氧气铁矿石焦炭石灰石空气 C+O2=CO2高温 C+CO2=2CO高温原理：Fe2O3+ 3CO 2Fe + 3CO2 高温铁水出口炉渣出口铁矿石、焦炭、石灰石股入热空气观察铁水和炉渣的出口，为什么铁水的出口比炉渣的出口低？思考过量空气CO2焦炭焦炭高温高温 赤铁矿高温 (1) C + O2 = CO2高温(2) CO2 + C = 2CO高温(3) 3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2高温CO生铁赤铁矿炼铁的工业流程：还原法电解法分解法有些金属的氧化物受热容易分解，可以用简单加热的方法得到。如：氧化汞制水银2HgO=2

5、Hg+O2。活泼金属很难从其矿石中还原出来，需要用电解法。如：电解熔融氧化铝制铝：2Al2O3=4Al+3O2，电解熔融氯化钠：2NaCl=2Na+Cl2把金属矿物与C、H2、CO等还原性物质一起加热反应。如：利用赤铜矿（Cu2O）提取铜Cu2O+C=2Cu+CO； 拓展视野（金属冶炼的方法）高温通电通电加热有关炼铁的计算1某钢铁公司用 100万吨含氧化铁 80的赤铁矿石炼铁，所得到的生铁中最多含铁多少万吨？(相对原子质量Fe-56 O-16) 2. 某校兴趣小组探究赤铁矿中Fe2O3的纯度。他们采集了80g矿样，粉碎后均分成四等份，分别置于四个烧杯中，然后分别向四个烧杯中加入同一浓度的稀硫酸，加入硫酸的质量与反应后剩余固体质量如下表所示。(假设杂质既不反应，也不溶于水) 已知： Fe2O3 +3H2SO4=Fe2(SO4)3 +3H2 O 求该矿样中Fe2O3的质量分数。实验1实验2实验3实验4加稀硫酸质量g150240330400剩余固体质量g1272441、某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示:若先给氧化铁加热，后通CO,后果是 ；写出A中反应的化学方程式 ；装置B中的实验现象可判断反应是否开始发生， B中试