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第二节金属矿物铁的冶炼常见几种金属矿物的成分磁铁矿褐铁矿赤铁矿Fe3O4Fe2O3·XH2OFe2O3黄铁矿FeS2赤铜矿Cu2O孔雀石Cu2(OH)2CO3磁铁矿（主要成分Fe3O4）赤铁矿（主要成分Fe2O3）黄铁矿（主要成分FeS2）菱铁矿（主要成分FeCO3）想一想：⑴假如你是炼铁厂的厂长，你认为哪种矿石最不适宜作为工业炼铁的原料？⑵除了焦炭和一氧化碳可以还原出铁来，氢气也可以。你准备选用哪种物质来炼铁？70%72.4%48.3%46.7%由于铁的化学性质比较活泼,它在自然界中以化合物的形式存在,在地壳中含量位居金属元素的第二位，仅次于铝，约占地壳总质量的4.75%。我国大型铁矿有：辽宁鞍山、湖北大冶、四川攀枝花。使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。小资料1.工业炼铁的主要设备是：高炉3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2（吸热）C+CO2===2CO（吸热）C+O2===CO2（放热）高温高温点燃工业上炼得的不是纯铁（是生铁——混合物）主要反应：原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气2.工业炼铁原料的作用：（1）铁矿石：（2）焦炭:（3）石灰石：（4）空气:提供铁元素a.提供热源、维持炉温b.提供CO形成炉渣提供氧气3、铁冶炼的化学原理：CO还原Fe2O3实验步骤：（1）向玻璃管内通入一氧化碳气体；(通入co)（2）（点燃酒精灯）再给氧化铁加热；（3）停止加热；（熄灭酒精喷灯）（4）待试管内的物质冷却后停止通一氧化碳。(停止通co)CO:酒精灯:迟到早退早出晚归红棕色1.红棕色的固体逐渐变成黑色，且能被磁铁吸引；2.产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体。3、酒精灯处产生蓝色火焰实验现象：相关化学反应方程式：CO+Fe2O3Fe+CO2高温323CO2+Ca(OH)2===CaCO3+H2O1、澄清石灰水的作用是什么？2、为什么要进行尾气处理？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、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却？5、如何验证实验中产生了铁？点燃或收集检验生成的二氧化碳因为CO有毒会污染环境排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸防止Fe又被氧化成Fe2O3防止石灰水倒吸用磁铁吸引或加入稀酸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、有些金属比较活泼，很难从其矿物中提取出来，需用电解的方法。（如钠、钾、镁、铝等）2Al2O3===4Al+3O2通电C+2ZnO===2Zn+CO2↑高温4、金属的冶炼方法：金属的氧化：金属跟氧结合生成金属氧化物的过程。金属氧化物的还原：金属氧化物跟焦炭、氢气和一氧化碳等物质反应，失去氧转化为金属的过程。涉及到杂质问题的计算：化学方程式所表达的都是纯净物质发生化学变化时的相互关系，各化学式所规定的化学量，反映的是纯净物之间的数量系．在实际生产中，所用的原料或产物一般都是含有杂质的。因此，在实际生产中必然会涉及到杂质的计算问题。当参与反应的物质含杂质时，应先要把含杂质物质的质量换算成纯净物质的质量，再进行计算．纯物质质量＝不纯物质总量×纯物质所占质量分数例3、计算多少吨铁的质量分数为96%的生铁中含铁560t？例2、1000t含杂质20%的赤铁矿石中含氧化铁的质量是多少？解：1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：1000t×(1-20%)=800t解：生铁的质量为：560t÷96%=583t例4、某钢铁厂每天需要消耗1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，该厂理论上每天可以炼出含铁96%的生铁多少吨？解1:设每天可炼出的生铁质量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000t×80%X×96%160112800tX×96%X=560t答：略高温解2:设每天以炼出的铁质量为XFe2O3+3CO===2Fe+3CO21601121000tX1601121000tXX=700t答：略高温×80%800t537.6t生铁的质量=537.6t÷96%=560t练习：要炼出含2%杂质的生铁1600吨，需要含氧化铁质量分数为80%的赤铁矿石多少吨？解：设需要含为80%的赤铁矿石的质量为x生铁1600吨含纯为1600吨×（1－2%）=1568吨Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112x×80%1568吨x=2800吨答：需这种赤铁矿石2800吨。高温1.（1）用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤：①加热②通CO③熄灭酒精灯④停止通CO（2）尾气要处理的原因：（3）如果将CO改为H2还要进行尾气处理吗？②①③④CO有剧毒会污染空气不需要，因为H2无毒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.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CuOB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%的赤铁矿多少千克？随堂练习4：1.地壳中元素含量由高到低的顺序是_____________（前5位），其中位于金属元素第二位且应用最广的是______。2.铁的化学性质比较活泼，在自然界中主要以_________形式存在，常见的铁矿石有：_________（主要成分为）、（主要成分为）、菱铁矿、黄铁矿等。O.Si.Al.Fe.CaFe化合物赤铁矿磁铁矿Fe2O3Fe3O4焦炭AB铁①高温过量空气②高温焦炭③高温赤铁矿石某炼铁厂用于炼铁的主要原料是赤铁矿石（主要含有Fe2O3）、焦炭、空气等，主要反应过程如下图示：⑴炼铁厂用于炼铁的主要设备是：＿＿＿＿。⑵在上述框图中A、B所对应的有关反应生成物的化学式分别是：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。⑶写出上述反应的化学方程式。①＿＿＿＿＿＿＿＿＿；②＿＿＿＿＿＿＿＿＿③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿⑷在此过程中，焦炭的作用是＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。高炉一氧化碳点燃C+O2===CO2高温C+CO2===2COFe2O3+3CO===2Fe+3CO2高温产生一氧化碳提供热量二氧化碳将铁矿石中的SiO2转变为炉渣点燃⑴C+O2===2CO2高温⑵C+CO2===2CO（Fe2O3）生铁出铁口炉渣出渣口⑶Fe2O3+3CO=====2Fe+3CO2高温高炉气体高炉气体①产生一氧化碳②提供热量