第第1010讲讲 金属资源的利金属资源的利用和保护用和保护一、金属的冶炼一、金属的冶炼1、常见的铁矿石有：赤铁矿（、常见的铁矿石有：赤铁矿（ ）、磁铁矿）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（）、菱铁矿（FeCO3）。）。Fe2O32、原理：、原理： Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温炼铁的原料：炼铁的原料： 石灰石、焦炭、铁矿石、空气石灰石、焦炭、铁矿石、空气焦炭的作用：焦炭的作用： 制取还原剂、提供热量制取还原剂、提供热量C + O2 = CO2 C + CO2 = 2CO点燃点燃高温高温铁矿石铁矿石焦炭焦炭炉渣出口炉渣出口生生铁铁出出口口石灰石石灰石炼铁高炉炼铁高炉炼钢的原料及原理炼钢的原料及原理原料主要是生铁。钢冶炼主要是减低含碳量原料主要是生铁。钢冶炼主要是减低含碳量 原理主要是：原理主要是： C+OC+O2 2 =CO=CO2 23、模拟实验、模拟实验实验现象：实验现象： 。固体由红色变黑色，澄清的石灰水变浑浊固体由红色变黑色，澄清的石灰水变浑浊注意：实验前先注意：实验前先 ，实验结束后先实验结束后先 ，最右边酒精灯的作用是最右边酒精灯的作用是 。通通CO再点燃酒精灯，最后点燃酒精喷灯再点燃酒精灯，最后点燃酒精喷灯熄灭喷灯，冷却后停止通熄灭喷灯，冷却后停止通CO，最后熄灭酒精灯，最后熄灭酒精灯防止防止CO污染空气污染空气二、金属资源的保护二、金属资源的保护1、钢铁的锈蚀与防护、钢铁的锈蚀与防护铁生锈的条件：铁同时与铁生锈的条件：铁同时与 和和 共同作共同作用，生成铁锈的主要成分是用，生成铁锈的主要成分是 。O2H2OFe2O3盐溶液能加快铁的锈蚀盐溶液能加快铁的锈蚀食品包装里纸袋食品包装里纸袋中的铁粉有何作中的铁粉有何作用？用？防止食品氧化变防止食品氧化变质和受潮质和受潮铁制品的保护铁制品的保护保持铁制品表面保持铁制品表面 。在铁制品表面形成保在铁制品表面形成保护膜，如护膜，如 等。等。改变铁制品内部结构，如加入镍、铬变成不锈钢。改变铁制品内部结构，如加入镍、铬变成不锈钢。干燥干燥刷漆、涂油、电镀、烤蓝刷漆、涂油、电镀、烤蓝2、保护金属资源、保护金属资源防止金属防止金属 ； ； ； 。腐蚀腐蚀金属的回收利用金属的回收利用有计划，合理地开采矿物有计划，合理地开采矿物寻找金属的代用品寻找金属的代用品1.在下列条件下，铁钉锈蚀最快的是（在下列条件下，铁钉锈蚀最快的是（ ） B中考链接中考链接2.（1）以上用品中，主要利用金属导电性的是）以上用品中，主要利用金属导电性的是_。（2）铝制品表面的污渍不宜用钢丝球擦洗，以免破坏）铝制品表面的污渍不宜用钢丝球擦洗，以免破坏表面的表面的_。（3）切过蔬菜的菜刀，搁置在砧板上一段时间生锈。）切过蔬菜的菜刀，搁置在砧板上一段时间生锈。铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟_等物质发生等物质发生化学反应的结果。化学反应的结果。（4）锈蚀钢回收重新冶炼是保护金属资源的一条有效）锈蚀钢回收重新冶炼是保护金属资源的一条有效途径。写出用一氧化碳在高温条件下还原锈蚀钢铁（主途径。写出用一氧化碳在高温条件下还原锈蚀钢铁（主要成分是要成分是Fe2O3）的化学方程式）的化学方程式_。 A致密的氧化铝的薄膜致密的氧化铝的薄膜 氧气和水氧气和水Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温3.铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关铁及其合金在生产、生活中应用广泛。下列关于铁及其合金的说法中正确的是于铁及其合金的说法中正确的是A、铁是地壳中含量最丰富的金属元素、铁是地壳中含量最丰富的金属元素B、不锈钢的抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械、不锈钢的抗腐蚀性好，可用于制造医疗器械C、铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成、铁丝能在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成氧化铁氧化铁D、铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生缓慢氧、铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生缓慢氧化的过程化的过程 BD4.金属资源是不可再生的资源，保护金属资源是金属资源是不可再生的资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确不正确的是的是（ ）A.大力开采矿物以保障金属材料的供用大力开采矿物以保障金属材料的供用 B.提高废旧金属的回收利用率提高废旧金属的回收利用率C.在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀 D.用特种塑料代替金属制造机器的零部件用特种塑料代替金属制造机器的零部件 A5.生活中许多常用器具都是搪瓷器具。搪瓷是指在钢生活中许多常用器具都是搪瓷器具。搪瓷是指在钢铁坯体表面涂上陶瓷，经高温烧结而成，这不仅使器具铁坯体表面涂上陶瓷，经高温烧结而成，这不仅使器具美观，且能对内部钢铁坯体起保护作用。美观，且能对内部钢铁坯体起保护作用。（1）搪瓷属于）搪瓷属于 。 A.金属材料金属材料 B.无机金属材料无机金属材料 C.合成材料合成材料 D.复合材料复合材料（2）发生碰撞时，搪瓷器具表面的陶瓷易脱落，破损）发生碰撞时，搪瓷器具表面的陶瓷易脱落，破损后露出的坯体易生锈，为延长破损搪瓷器具的使用寿命，后露出的坯体易生锈，为延长破损搪瓷器具的使用寿命，可采用的一条补救措施是可采用的一条补救措施是 。（3）酸菜鱼（汤汁显较强的酸性）是某地特色菜，出）酸菜鱼（汤汁显较强的酸性）是某地特色菜，出锅时通常用搪瓷器具而不用不锈钢盆具盛装，主要原因锅时通常用搪瓷器具而不用不锈钢盆具盛装，主要原因是是 。 D在表面刷涂油漆在表面刷涂油漆 汤汁有较强的酸性会与铁反应汤汁有较强的酸性会与铁反应 6.请完成下面填空：完成下面填空：（1）性）性质决定用途。以下决定用途。以下连线正确的是正确的是 . 性性质 用途用途金属的导电性金属的导电性 铜可用作电极材料铜可用作电极材料金属的延展性金属的延展性 铁锅、铝锅是常用的烹饪用具铁锅、铝锅是常用的烹饪用具金属的导热性金属的导热性 28g纯金可拉成纯金可拉成65km长金线长金线（2）用）用Fe粉制成的食品保鲜剂使用一段时间后，会粉制成的食品保鲜剂使用一段时间后，会逐渐变为逐渐变为 色的氧化铁。色的氧化铁。（3）铁制品易发生锈蚀，请写出一种防止铁生锈的）铁制品易发生锈蚀，请写出一种防止铁生锈的方法方法 。（4）用氯化物）用氯化物 （填化学式）溶液可以一次（填化学式）溶液可以一次性验证性验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序。三种金属的活动性顺序。abcCuCl2保持铁及铁合金表面干燥和洁净；或在铁制品表面涂上保护膜保持铁及铁合金表面干燥和洁净；或在铁制品表面涂上保护膜 红（或红棕）红（或红棕） b7.7.小小红同学同学为研究金属腐研究金属腐蚀的条件，用的条件，用细尼尼龙线将三根大小相同的将三根大小相同的铁钉分分别固定在下固定在下图所示的三所示的三个液面高度相同的相同装置中，放置一星期后个液面高度相同的相同装置中，放置一星期后观察察现象。下列描述象。下列描述错误的是的是A.装置装置的铁钉一侧的液面一定会上升的铁钉一侧的液面一定会上升 B.装置装置、中的铁钉都被腐蚀中的铁钉都被腐蚀C.比较铁钉一侧的液面比较铁钉一侧的液面,装置装置比装置比装置I的高的高 D.装置装置中的铁钉几乎没被腐蚀中的铁钉几乎没被腐蚀 C8.在实验室中，老师用下面所示的装置进行实验在实验室中，老师用下面所示的装置进行实验(图中固图中固定试管的仪器已略去定试管的仪器已略去)：加热一段时间后，观察到木炭粉：加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；氧化铜粉下部出现了一层红亮的铜；澄的质量明显减少；氧化铜粉下部出现了一层红亮的铜；澄清石灰水变浑浊。停止加热并冷却到室温。清石灰水变浑浊。停止加热并冷却到室温。(1)写出硬质大试管中发生的化学反应方程式。（写出硬质大试管中发生的化学反应方程式。（3个）个）(2)B装置的作用是装置的作用是 ； (3)实验后要从硬质大试管的剩余固体中回收金属铜，写实验后要从硬质大试管的剩余固体中回收金属铜，写出操作步骤出操作步骤(要求过程中要用到要求过程中要用到“湿法冶金湿法冶金”的原理的原理)。 防止反应后冷却到室温时，防止反应后冷却到室温时，C装置的溶液倒流装置的溶液倒流 将铜和氧化铜混合物加稍将铜和氧化铜混合物加稍过量稀硫酸，黑色固体全过量稀硫酸，黑色固体全部溶解后，加足量铁粉，部溶解后，加足量铁粉，过滤，过滤， 洗涤，洗涤， 用磁铁吸出用磁铁吸出过量的铁粉即可。过量的铁粉即可。 9.如右图所示，在盛水的试管中放一根如右图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带洁净的铁钉，用带U形管塞紧，形管塞紧，U形管内形管内水面处于同一高度，放置几天后观察到水面处于同一高度，放置几天后观察到U形管内的水面形管内的水面_(填字母填字母)。 A a比比b高高 B。b比比a高高 C 一样高一样高 D 无法判无法判断断 A研究小组设计了如下几个实验：为了验证铁生锈过程中研究小组设计了如下几个实验：为了验证铁生锈过程中氧气是否参加了反应，你认为其中必须要做的实验是氧气是否参加了反应，你认为其中必须要做的实验是_（填字母）（填字母） C E10.竖炉冶铁工艺流程如图竖炉冶铁工艺流程如图8所示所示 图图8 8（1）该工艺流程中，甲烷的作用是）该工艺流程中，甲烷的作用是 ，冶炼出的铁水属于冶炼出的铁水属于 （填（填“纯净物纯净物”或或“混合物混合物”）。）。 燃烧产生热量、做燃烧产生热量、做生产合成气的原料生产合成气的原料 混合物混合物 （2）该工艺流程中，可循环利用的物质是）该工艺流程中，可循环利用的物质是 。 CO2和和H2O 11.某钢铁厂每天消耗某钢铁厂每天消耗4000t含含Fe2O3 80%的赤铁矿石，的赤铁矿石，该钢铁厂理论上可日产含该钢铁厂理论上可日产含Fe98%的生铁质量是多少？的生铁质量是多少？（计算结果保留到（计算结果保留到0.1） Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2高温高温160 2564000t80% 98%X解：设可日产含解：设可日产含Fe98%的生铁质量是的生铁质量是X。不利用方程式能否计算？不利用方程式能否计算？