知 识 管 理,归 类 探 究,当 堂 测 评,分 层 作 业,第九单元 金属 第一节 常见的金属材料 第2课时 金属矿物及其冶炼,知 识 管 理,1铁、铝在自然界中的存在形式 铝矿石：常见的有铝土矿、钾长石和明矾石等，它们的主要成分分别是Al2O3、KAlSi3O8和KAl3 (SO4)2 (OH)6。 铁矿石：常见的铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿和黄铁矿等，它们的主要成分分别是Fe2O3、Fe3O4、FeCO3和FeS2。,2工业炼铁的化学原理 原 理：一氧化碳和氧化铁反应，利用还原剂一氧化碳将铁从其氧化物的矿石中还原出来。 反 应：Fe2O3_CO _。 现 象：红棕色的氧化铁粉末逐渐变成_，同时澄清石灰水逐渐变_，尾气燃烧产生_火焰。 注 意：因CO有毒，故不能随意排放到空气中；处理的原则是将CO点燃转化为无毒的CO2或收集备用。,3,2Fe3CO2,黑色,浑浊,蓝色,3还原反应的概念 概 念：含氧化合物中的氧被夺去的反应。使氧化物发生还原反应的物质，具有还原性。 举 例：一氧化碳能使氧化铁失去氧而转化成铁，则一氧化碳就具有还原性，称为还原剂。 4工业炼铝的化学原理 方 法：电解法。 反 应：2Al2O3 4Al3O2。,5根据化学方程式进行含杂质物质的计算 关 键：要将纯净物质量代入化学方程式进行计算。 换算关系：,归 类 探 究,类型之一 工业炼铁的原理 某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：,(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a( )( )( )。C装置中NaOH的作用是_。 (2)实验开始时，应_(填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，目的是_。 (3)实验进行一段时间后，A中玻璃管内出现的现象为_ _，化学方程式为_。 (4)除CO外，还有哪些物质可以还原Fe2O3？_(请写一种物质的化学式)。,d,b,e,除去残余的二氧化碳,先通CO再加热,赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸,固体由红棕色变成黑色,3COFe2O3 2Fe3CO2,C(或H2),【解析】(1)根据题图可以看出用来收集CO的方法是排液体法，而排液体法收集气体时气体的流向应是“短进长出”，故导管口的连接顺序是adbe。其中C装置中NaOH的作用是除去尾气中的二氧化碳，以收集到较纯净的一氧化碳。 (2)因为CO是易燃性气体，为了防止试管内存在空气，与一氧化碳混合加热时发生爆炸，所以实验开始时，应先通一氧化碳再加热，目的是赶尽玻璃管内的空气，防止加热时爆炸。 (3)A处发生的是一氧化碳还原氧化铁的反应，生成物为铁和二氧化碳，所以可以观察到的现象是固体由红棕色变成黑色。 (4)一般情况下，利用具有还原性的物质可以还原Fe2O3，除CO外，可以还原Fe2O3的物质还有C和H2等。,类型之二 还原剂的判断 金属钛(Ti)是重要的航空航天材料。Ti可以用TiO2与Si共熔制取，反应的化学方程式为：TiO2Si SiO2Ti。该反应中的还原剂是( ) ATiO2 BSi CSiO2 DTi,【解析】还原剂是夺取氧化物中的氧，使自己被氧化的物质。在该反应中Si夺取TiO2中的氧，变成SiO2，所以Si是还原剂。,B,类型之三 含杂质物质的有关计算 现有含Fe2O380%的赤铁矿石300 t，用CO还原来冶炼生铁，请计算可以得到含铁97%的生铁多少吨？,解：设可以获得生铁的质量为x。 300 t的赤铁矿石中含有Fe2O3的质量为：300 t80%240 t。 3COFe2O3 2Fe3CO2 160 112 240 t x97% x173.2 t 答：可以获得生铁的质量为173.2 t。,【点悟】 也可根据Fe元素的质量守恒进行计算，列式如下：,97%,=,97% 173.2 t,当 堂 测 评,1有一种矿物叫做菱铁矿，常被用来冶炼金属铁。在菱铁矿中一定含有的是( ) A金属铁 B铁的氢氧化物 C铁元素 D铁的氯化物 2炼铁的主要原料是( ) A铁矿石、焦炭、石灰石 B铁矿石、焦炭、生石灰 C铁矿石、一氧化碳、二氧化碳 D铁矿石、一氧化碳、石灰石 3在自然界中铁元素大多以_形式存在，原因是_ _；在铁合金中，铁元素以_形式存在，铁元素的化合价为_。,C,A,化合物,铁的化学性质比较活泼,单质,0,分 层 作 业,1从保护环境的角度来看，下列铁矿石最不适宜用于炼铁的是( ) A磁铁矿 B赤铁矿 C. 黄铁矿 D菱铁矿 2下列铁矿石的主要成分含铁量最高的是( ) A磁铁矿(Fe3O4) B赤铁矿(Fe2O3) C菱铁矿(FeCO3) D黄铁矿(FeS2),C,A,32018重庆B小明笔记中有处错误，你认为是图中的哪一处( ),Aa处 Bb处 Cc处 Dd处,B,4含氧化铁80%的赤铁矿，铁元素的质量分数是( ) A63% B56% C70% D80% 5下列叙述中不符合实验设计意图的是( ),A说明CO具有还原性 B说明生成物CO2的密度比空气大 C说明CO和Fe2O3的反应需要加热 D可以防止有毒的CO气体对空气的污染,B,B,6下列变化过程不属于金属冶炼的是( ) A电解氧化铝 B铁在氧气中燃烧 C金属氧化物与焦炭在高温下反应 D高温下CO还原CuO,【解析】金属冶炼就是把金属从金属化合物中提炼出来，形成金属单质的过程。常见的冶炼方法有：还原法(金属氧化物与还原剂共热)、置换法(金属盐溶液中加入活泼金属)、电解法和热分解法等。B项是铁反应生成铁的氧化物，故不属于金属冶炼。,B,7工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中主要发生了下列反应： CO2 CO2 CO2C 2CO CaCO3 CaOCO2 Fe2O33CO 2Fe3CO2 其中属于化合反应的是( ) A和 B和 C和 D和,A,8下列反应中，一氧化碳不是还原剂的是( ) ACuOCO CuCO2 BCO2C 2CO CFe3O44CO 3Fe4CO2 DFe2O33CO 2Fe3CO2,【解析】还原剂指的是反应物，而B选项中的一氧化碳是生成物，故不是还原剂。,B,92018杭州如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是( ),A装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气 B在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气 C待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管 D该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验,B,102017自贡AG是初中化学中常见的物质，其相互反应及转化关系如图所示，部分反应条件省略。已知A是易与人体血红蛋白结合的有毒气体，B是赤铁矿的主要成分，C是相对分子质量最小的氧化物，F是最轻的气体。,(1)G的化学式为_。 (2)反应的实验现象是_ _。 (3)写出相应的化学方程式：_； _。,Fe3O4,火星四射，剧烈燃烧，生成黑色固体、放出大量的热,3COFe2O3 2Fe3CO2,2H2O 2H2O2,【解析】(1)根据题干可知A是一氧化碳，B是氧化铁，C是水，F是氢气，氧化铁和一氧化碳反应会生成铁和二氧化碳，水分解生成氢气和氧气，所以E是氧气，D会与氧气反应生成G，所以D是铁，G是四氧化三铁；(2)反应是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，实验现象是火星四射，剧烈燃烧，生成黑色固体、放出大量的热；(3)反应为3COFe2O3 2Fe3CO2；反应为2H2O 2H2O2。,11某同学在实验室用一氧化碳与氧化铁反应，若得到5.6 g 铁，则消耗的一氧化碳的质量是( ) A等于4.2 g B大于4.2 g C小于4.2 g D不大于4.2 g,【解析】一氧化碳与氧化铁反应时，要得到5.6 g 铁需要4.2 g一氧化碳，但因实验前与实验后都需要通入一氧化碳，即一氧化碳在实验过程中是过量的，故通入一氧化碳的质量大于4.2 g。,B,122017南京按如图所示装置，持续通入气态物质X，可以看到玻璃管中有红色物质生成，无水CuSO4变蓝，澄清石灰水变浑浊，则X不可能是( ),A氢气和水蒸气 B氢气和二氧化碳 C一氧化碳和氢气 D一氧化碳和水蒸气,A,【解析】持续通入气态物质X，可以看到玻璃管中有红色物质生成，说明有还原性物质通入，无水CuSO4变蓝说明有水生成，澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。故选A。,132018广州金属锰(Mn)及其化合物用途广泛。铁锰合金(锰钢)可用作大型体育场馆的网封架屋顶材料、铁轨、桥梁等。部分锰的化合物的颜色及溶解性见下表，回答下列问题。,(1)KMnO4读作_，广泛用作医药杀菌剂和防臭剂。 (2)将适当比例的铁矿石(Fe2O3)、软锰矿(MnO2)、焦炭混合加入高炉，通入热空气熔炼，可得到铁锰合金。用化学方程式表示生成金属锰的过程： CO2 CO2 _ _,高锰酸钾,CCO2 2CO,2COMnO2 Mn2CO2,(3)已知：MnSO42NaOH=Mn(OH)2Na2SO4；2Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2。若向盛有MnSO4溶液的试管中加入少量NaOH溶液，静置，预测可观察到的现象是_。,产生白色沉淀，静置后，白色沉淀逐渐变棕色,【解析】(1)KMnO4读作高锰酸钾。(2)生成金属锰的过程：CO2 CO2； 碳和二氧化碳高温条件下反应生成一氧化碳，产生还原剂，方程式为CCO2 2CO； 一氧化碳和二氧化锰在高温条件下反应生成锰和二氧化碳，反应方程式为2COMnO2 Mn2CO2。(3)由题中信息可知Mn(OH)2是白色沉淀， MnO(OH)2是棕色沉淀， 若向盛有MnSO4溶液的试管中加入少量NaOH溶液，静置，可能观察到的现象是先产生白色沉淀，静置后，白色沉淀逐渐变棕色。,142018重庆B某未知气体X可能含有CO、CH4中的一种或两种，某同学设计实验进行探究。 查阅资料： .加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O； .20 时，Ca(OH)2和Ba(OH)2溶解度分别为0.165 g，2.1g。,(1)仪器M的名称是_