含杂质的计算

§5-2铁的冶炼第一课时金属元素在自然界中的分布地壳中金属的百分含量一、常见金属矿物金属在自然界中主要以单质存在，还是以化合物存在？大部分以化合物存在，极少数金属以单质（游离态）存在自然界中以单质存在的银自然界中以单质存在的金1、分布和存在磁铁矿的主要成分为Fe3O4黄铁矿的主要成分是FeS2铁的几种矿石赤铁矿(主要成分为Fe2O3)褐铁矿（Fe2O3·nH2O)菱铁矿主要成分是FeCO3孔雀石Cu2(OH)2CO3赤铜矿Cu2O黄铜矿CuFeS2Al2O3铝土矿(iron)在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。我国辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花等地都有大型铁矿。变成选择赤铁矿，因为赤铁矿中铁的含量比较高，且对环境污染小，成本比较低。所以要选择赤铁矿现在以铁的冶炼为例：有赤铁矿（Fe2O3)、磁铁矿（Fe3O4)、黄铁矿（FeS2).你会选择以哪种矿石为原料冶炼铁，为什么？Fe赤铁矿(主要成分为Fe2O3)Fe2O3和Fe的组成上有何不同之处（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。（）×√C+O2==CO22H2+O2==2H2O2CO+O2==2CO2点燃点燃点燃2Mg+O2==2MgO点燃（×）（×）（√）铁冶炼的化学原理用一氧化碳与氧化铁反应，夺取氧化铁中的氧基本反应原理：＿Fe2O3+＿CO=====＿Fe+＿CO2高温Fe2O3→Fe3231课本124页的实验，实验过程中注意安全（一氧化碳有毒），注意观察实验现象并记录。反应装置检验装置尾气装置实验装置实验步骤:5、待冷却后取出产物，用磁铁吸引，看能否被吸起。1、反应前先检查装置的气密性3、验纯CO气体，通CO气体一会儿,再用酒精灯加热氧化铁。4、反应结束，先撤氧化铁处酒精灯，稍稍冷却后停止通CO气体2、装入药品，连接好装置澄清石灰水作用是什么？实验中会出现什么现象？实验注意那些问题？（先加热还是先通气？实验完毕是先停止加热吗？）3CO+Fe2O3===Fe+3CO2高温演示CO还原Fe2O3.exe实验3、实验现象（4）产物能被磁铁吸引（1）红色的粉末逐渐变成黑色（2）澄清石灰水变浑浊。（3）CO燃烧呈蓝色火焰2、实验结束时，先熄灭酒精灯，直到试管冷却再停止通一氧化碳的原因是（1）试管冷却，否则高温会使生成的铁又被氧化（2）防止石灰水倒吸，使试管炸裂3、尾气的成分中含有CO，必须加以处理，方法有排出装置内的空气，以免加热时CO与空气混合，发生爆炸。（1）用气球收集；（2）点燃；1、实验中先通一段时间CO，再点燃酒精灯加热Fe2O3的目的：实验改进：可将上述装置除尾气的部分，改成用气球收集，这样收集得到的未燃一氧化碳气体可重复利用或把尾气烧掉，防止污染空气工业炼铁的主要设备、原料、原理是什么？各原料的作用又是如何的呢？工业炼铁原料：.主要反应.Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温高炉铁矿石、焦炭、石灰石、空气工业炼铁的主要设备：.①提供热源，维持炉温②提供CO造渣除杂炼铁高炉的结构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。（2）写出A中发生反应的化学方程式。（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。（4）C装置的作用是。（5）、C装置收集气体的方法叫。Fe2O3COABC发生爆炸高温3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2收集未反应的CO，防止污染空气排水法2、炼铁的原料是（）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D3、炼铁选用的铁矿石通常不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少，下列铁矿石你认为不适宜炼铁的是（）A.磁铁矿（Fe3O4）72.4%B.赤铁矿（Fe2O3）70%C.菱铁矿（FeCO3）48.3%D.黄铁矿（FeS2）46.7%D第二课时化学方程式所表示的都是纯净物质发生化学变化时的相互关式，各化学式所规定的化学量反映的是纯净物间的数量关系，但在现实生活中，绝对纯净或理想纯净的物质的不存在的，或多或少都含有杂质。当参加反应的物质含有杂质时，先要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量，再用纯物质的质量进行计算。有关杂质问题的计算交流与讨论例1、含氧化铁320t的赤铁矿石，可炼出铁多少吨？解：设可炼出铁XFe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温160112320t112X160112==320txX=224t答：可炼出铁224t例1、400t含氧化铁80%的赤铁矿，可炼出铁多少吨？解：设可炼出铁XFe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温160112400tx80%x160112==400tx80%(1-4%)xX=224t答：可炼出铁224t例1、含氧化铁320t的赤铁矿石，可炼出含杂质4%的生铁多少吨？解：可炼出含杂质4%的生铁x吨Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温160112320t(1-4%)x160112==320t(1-4%)x答：可炼出铁233.3tX=233.3t例3：用400t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？注意：带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质量赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁解：设理论上可炼出含铁96%的生铁XFe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温160112400t×80%(1-4%)X答：理论上可炼出含铁96%的生铁233.3t160112==400t×80%(1-4%)XX=233.3tP126页5.工业上用含氧化铁480t的赤铁矿为原料炼铁，得到含杂质4%的生铁。据此填写下列框图中有关物质的质量，并写出完整的计算过程。氧化铁的质量纯铁的质量生铁的质量随堂练习1、工业上以赤铁矿（Fe2O3）为原料冶炼铁。某钢铁厂冶炼896Kg铁，需要含Fe2O364%的赤铁矿多少Kg？（2000Kg）P136页3.黄铜是一种重要的金属材料，是铜和锌的合金，可以用于制造机器、电器零件及日常用品。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数，取10g该黄铜样品粉末加入到稀硫酸中，恰好完全反应，产生氢气0.1g。试求：（1）该黄铜样品中锌的质量分数；（2）该黄铜样品中铜的质量分数。1、还原剂法：利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。把金属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、电解法：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）2Al2O3===4Al+3O2通电由于不同的金属的化学活动性不同，因此，常采用不同的冶炼方法。热还原法、电解法、热分解法等。利用还原剂在高温下将金属从化合物中还原出来。Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温金属氧化物跟焦碳、氢气、一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程称为金属氧化物的还原四、金属的常用冶炼方法用活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂的原料。Fe+CuSO4=FeSO4+Cu常用于不活泼金属（Hg、Ag等）的冶炼。Au、Pt可通过金沙淘洗获得。在金属活动性顺序中，K、Na、Ca、Al等活泼金属的还原性很强，因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来，只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。