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沪教版九年级化学第五章铁的冶炼

发布时间:2013-11-03 10:49:10  

第二节 铁的冶炼 合金
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地壳中铁的含量怎么样?在 自然界中主要以化合物形式还 是单质的形式存在?

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金属的冶炼 自然界中的金属大都以化合态存在 用化学的方法把化合态的金属变成单质
要考虑的问题

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开矿 采石 的

炼合 方适 法的 冶

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铁矿石的开采
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Fe2O3和Fe的组成上 均含有Fe元素,不同之 处在于Fe少了O元素,要 使Fe2O3转变成Fe ,可从 哪些方面入手?
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? (1)、可在 一定条件下,使Fe2O3直接 失氧,转变成铁; ? (2)、可加入某类物质,让其与Fe2O3 中的O元素结合,主动夺取Fe2O3中的 “O”元素,使Fe2O3转变成金属Fe。

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?

金属铁的冶炼,是把它们的矿物跟易 得氧的物质一起加热反应,以夺氧的方式 还原铁的氧化物。通常使用的还原剂是 CO。以赤铁矿为例,其化学方程式为:
高温

3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
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铁的几种矿石

褐铁矿(Fe2O3·nH2O)

赤铁矿(主要成分为Fe2O3)

菱铁矿主要成分是FeCO3

磁铁矿的主要成分为Fe3O4
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黄铁矿的主要成分是FeS2
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观察与思考
1、澄清石灰水的作用是什么?实验中会 出现什么现象? 2、尾气如何处理? 3、实验中为什么要先通一段时间CO,再 加热Fe2O3? 4、实验结束前应如何操作? 5、如何验证实验中产生了铁?
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实验步骤
? ? ? ? ? ? (1)、检查装置的气密性; (2)、装入药品并固定; (3)、向玻璃管内通入一氧化碳气体; (4)、给氧化铁加热; (5)、停止加热; (6)、待试管冷却后停止通一氧化碳。 (CO: 早出晚归 酒精灯:迟到早退)
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实验现象 1、红棕色的固体逐渐变成 黑色,且能被磁铁吸引; 2、澄清的石灰水变浑浊。 化学方程式
高温

3CO+Fe2O3===Fe+3CO2 C02+Ca(OH)2===CaCO3 +H2O
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1、实验中先通一段时间CO,再加热Fe2O3的目的: 排出装置内的空气,以免加热时CO与空气混合,可能 会发生爆炸。 2、实验完毕后继续通一氧化碳的目的 防止水倒吸(不撤离CO装置); 防止生成的铁重新被氧化(撤离CO装置)。 3、尾气的成分中含有CO,必须加以处理,方法有 (1)、用气球收集; (2)、点燃;

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工业炼铁的主要设备、原料、原 理、还原剂各是什么?各原料的作 用又是如何的呢?

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1、炼铁的主要设备是: 高炉
主要反应
高温

3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
高温

C+CO2===2CO
点燃

C+O2===CO2
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2、炼铁的原料:
? (1)铁矿石: 提供铁 元素 a、提供热源、维持炉温 b、制还原剂

? (2)焦 炭:

? (3)石灰石: 制造炉渣 ? (4)空 气: 提供氧气
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3、炼铁的原理:
? 在

高温条件下,用还原剂一氧化碳从铁 的氧化物中将铁还原出来。
高温

3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2

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? 1、许多金属的冶炼,是把它们的矿物跟 焦炭或氢气、一氧化碳等物质一起加热 反应。(如锰、锌、铁、镍、铅等) ? 2、有些金属很难从其矿物中提取出来, 需用电解的方法。(如铝等)
通电

2Al2O3===4Al+3O2
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1、工业炼铁的原理:
3CO+Fe2O3====2Fe+3CO2 2、工业炼铁的原料: 铁矿石、焦炭、石灰石、空气 3、工业炼铁的设备:高炉
高温

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? 1、某同学改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置如图所示: (1)、若先给氧化铁加热,再通入一氧化碳可能产生的后果是 发生爆炸 。 高温 (2)、写出A中发生反应的化学方程式

3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
(3)、B装置中产生的现象可判断反应 是否开始发生,B试剂是 澄清石灰水。 (4)、C装置的作用是 收集未反应的CO,防止污染空气 。 CO (5)、C装置收集气体的方法叫 排水法 。



Fe2O3

A
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B
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C

2、工业炼铁中的还原剂是( B ) A、C B、CO C、Fe2O3 D、Fe 3、炼铁的原料是( D ) A、铁矿石、一氧化碳、空气 B、铁矿石、烟煤、生石灰 C、铁矿石、焦炭、空气 D、铁矿石、焦炭、石灰石、空气

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再见!
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