九年级上册第2节 金属矿物 铁的冶炼优秀学案

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第2节 金属矿物 铁的冶炼
教材核心练梳理教材 直击重点
一、金属矿物
1.地壳中金属元素含量最高的是 铝 ,其次是 铁 。
2.自然界中金属元素中少数不活泼的金属元素以 单质 形式(例:Pt、Au、Ag等)存在,大多数以 化合物 的形式存在,金属化合物以 矿物 的形式存在。
3.常见的铁的矿物: 赤铁矿 、磁铁矿、黄铁矿和菱铁矿。铜的矿物:黄铜矿、 孔雀石 、斑铜矿和赤铜矿等。
二、铁的冶炼
1.实验室模拟炼铁
(1)炼铁的原理: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 。
(2)实验注意事项:
①先通入一氧化碳气体,目的是 排尽装置内的空气,防止一氧化碳与空气混合加热后,发生爆炸 ;
②实验完毕后要继续通入一氧化碳气体,直到玻璃管冷却,一是 防止高温下的铁与空气接触,重新氧化 ,二是还可 防止澄清石灰水倒吸 ;
③尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,所以尾气要 收集或点燃 ,以防止直接排放污染空气。
2.工业炼铁
(1)设备: 高炉 ;
(2)原料: 铁矿石 、 焦炭 、 石灰石 、 空气 ;
(3)反应原理: Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ;
(4)用化学方程式表示,高炉中如何产生一氧化碳: C+O2CO2 , C+CO22CO 。
(5)产品: 生铁 。
基础达标练课时训练 夯实基础
知识点一 铁的冶炼
1.下列有关金属的说法,正确的是(C)
A.多数金属以单质的形式存在
B.在地壳中含量最高的金属元素是铁
C.常见的铁矿石有赤铁矿和磁铁矿
D.人类每年从自然界中提取量最大的金属是铝
2.(2022·绍兴中考)春秋初期,绍兴一带是南方的一个冶铁中心,其炼铁方法是在1 000 ℃左右的温度下,使木炭和铁矿石(主要成分为Fe2O3)发生一系列的反应生成含较多杂质的海绵铁。其中主要化学反应为3CO+Fe2O32Fe+3CO2。下列说法正确的是(B)
A.海绵铁是一种纯净物
B.Fe2O3中铁元素的化合价为+3价
C.上述反应中涉及的氧化物只有2种
D.炼铁过程中,木炭只是作为燃料使用
3.[教材图改编]如图是一氧化碳还原氧化铁的实验装置,下列说法不正确的是(C)
A.澄清石灰水可检验生成的二氧化碳
B.开始时应先通入一氧化碳,后点燃酒精喷灯加热
C.实验中玻璃管里粉末由黑色逐渐变为红棕色
D.将尾气点燃或者收集,可防止一氧化碳污染空气
知识点二 含杂质物质的化学方程式的计算
4.(2022·毕节模拟)用120 t含氧化铁70%的赤铁矿石炼铁,理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量是多少?(结果保留到小数点后一位)
解:设理论上可炼出含铁97%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160112
120 t×70%97%x
160112=120 t×70%97%x x≈60.6 t
答:理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量是60.6 t。
巩固提升练巩固提升 迁移运用
5.(2022·遵义汇川区模拟)兴趣小组同学设计图示装置进行“一氧化碳还原氧化铁”及产物检验的实验。
资料:HCOOHCO↑+H2O。下列说法不正确的是(A)
A.在制一氧化碳的过程中浓硫酸作为催化剂,浓度和质量保持不变
B.用磁铁来拉动黑色固体进入a装置,可以证明铁的存在
C.d装置的作用较多,起到安全、环保及初步判断反应的发生与结束的作用
D.实验前,在a装置的左端添加注射器向装置中推入空气,通过d装置中是否有气泡,判断气密性
6.(2022·成都中考节选)我国有着悠久的钢铁冶炼史,《天工开物》中记载的“炒钢法”生产过程可用下图表示。
资料:铁的熔点是1 535 ℃。
根据图文回答下列问题。
(1)常见的铁矿石有赤铁矿和 磁铁矿(合理即可) (写一种)。
(2)不断鼓入空气的目的是 提高炉温 。
(3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2(或Fe3O4+4CO3Fe+4CO2) 。
(4)不断翻炒液态生铁,是为了降低 碳(或C) 元素的含量。
(5)钢的性能优良,如钢的熔点比纯铁 低 ,易于加工。