搜索
第11课时金属的冶炼、防护和回收【考试要求】1.知道一些常见金属(铁、铝等)矿物。(A)2.知道可用铁矿石炼铁。(A)3.了解防止金属锈蚀的简单方法。(B)4.认识废弃金属对环境的影响和回收金属的重要性。(B)命题热点透析知识体系梳理考点一铁的冶炼1.一氧化碳还原氧化铁(1)反应原理:(写化学方程式)。(2)实验装置:如图11-1所示。图11-13CO+Fe2O32Fe+3CO2命题热点透析知识体系梳理(3)实验步骤:①实验开始:通气、点灯,其目的是_________________________________________;②实验结束:灭灯、停气,其目的是防止液体倒吸,防止炽热的铁被氧化。(4)实验现象:红棕色固体变成色;澄清石灰水。(5)尾气处理:目的是。可采用点燃或收集(用干瘪的气球收集、排水法收集)的方法处理尾气。(6)产物检验:为了检验生成的物质是否为铁,还要进行的操作是_______________,看到的现象,说明有铁生成了。(7)应用:①检验CO;②除去CO2中的CO。排尽玻璃管内空气,防止加热一氧化碳与黑变浑浊防止有毒的CO排入大气中而污染环境取样,滴加硫有红色固体析出,溶液变为浅绿色空气的混合物而爆炸酸铜溶液命题热点透析知识体系梳理2.高炉炼铁工业炼铁时,把跟、分别加入高炉,从下面通入,在炉内生成一氧化碳,把铁矿石还原成铁。以赤铁矿为例,写出高炉内发生反应的化学方程式:(1)。(2)。(3)。铁矿石焦炭石灰石热空气C+O2CO2CO2+C2CO3CO+Fe2O32Fe+3CO2命题热点透析知识体系梳理易错判断(1)用一氧化碳还原氧化铁,反应前后玻璃管中固体减少的质量是生成二氧化碳的质量()(2)工业炼铁的产品是生铁,实验室模拟炼铁的产品是纯铁()×√命题热点透析知识体系梳理考点二铁的锈蚀与防护1.铁生锈条件的探究实验装置一周后现象无现象无现象生锈严重生锈严重生锈实验结论铁与氧气、水同时接触时会生锈,酸或NaCl溶液能加快铁的锈蚀注意装置②中使用冷却后的沸水,目的是排出水中溶解的氧气命题热点透析知识体系梳理2.铁生锈的条件:与、同时接触。铁生锈的两个条件缺一不可。如果铁表面沾有酸液、氯化钠等物质时,往往会加快铁的锈蚀。若铁制品上有铁锈,因铁锈(主要成分为Fe2O3)疏松多孔,里层的铁会继续与氧气、水等反应,直至铁完全锈蚀。3.铁生锈应用:a.验证氧气含量;b.暖宝宝原理;c.脱氧剂。4.防锈措施(1)保持铁制品表面,如用过的菜刀洗净擦干。(2)在钢铁表面覆盖,如刷漆、涂油等。(3)改变金属的内部结构,如制成不锈钢等合金。空气(或氧气)水洁净干燥保护层命题热点透析知识体系梳理5.常见的金属矿物、废旧金属的回收利用(1)金属矿物:①地球上除极少数很不活泼的金属如金、银等以形式存在外,其余都以形式存在(存在形式取决于金属的活动性)。②常见的铁矿石:赤铁矿(主要成分的化学式为Fe2O3)、磁铁矿(主要成分的化学式为Fe3O4)。(2)废旧金属的回收利用:废旧金属不但造成,还会产生镉、汞等有毒金属,对环境造成污染。保护金属资源的方法:回收利用废旧金属、防止金属锈蚀、合理开发金属资源、积极寻找金属代用品等。单质化合物资源浪费命题热点透析知识体系梳理对点演练1.某化学兴趣小组用以下装置探究炼铁原理。关于该装置和反应过程的描述错误的是()A.盛放药品前应先检查装置气密性B.加热前要先通CO,加热后B中出现浑浊C.已知方框中连接的是C和D,导管口的连接顺序为a→b→c→dD.这种方法“炼”出的铁与工业上炼出的生铁在组成上最大的区别是不含碳题组1铁的冶炼图11-2知识体系梳理命题热点透析[答案]C[解析]由于有气体参加反应,则盛放药品前应先检查装置气密性;由于CO有可燃性,与空气混合点燃时易发生爆炸,故加热前要先通CO,排净管内空气,CO还原氧化铁有二氧化碳生成,CO2能使石灰水变浑浊;由于从a端出来的尾气主要是CO,CO有毒,且难溶于水,则需收集在C瓶中,所以导管口的连接顺序为a→c→b→d。命题热点透析知识体系梳理2.某炼铁厂要冶炼1000t含杂质3%的生铁,需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是多少吨?(计算结果精确至0.1)解:设需含Fe2O380%的赤铁矿石的质量为x。3CO+Fe2O32Fe+3CO216011280%×x1000t×(1-3%)x≈1732.1t答:需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是1732.1t。160112=80%×𝑥1000t×(1-3%)命题热点透析知识体系梳理3.下列有关铁的锈蚀说法错误的是()A.铁锈是一种疏松多孔的物质,主要成分是四氧化三铁B.铁的锈蚀过程能放热,属于缓慢氧化C.在干燥的空气中铁钉很难锈蚀D.用适量的稀盐酸除去铁钉表面的锈题组2铁的锈蚀与防护A命题热点透析知识体系梳理4.为了减缓铁制品的锈蚀,下列做法不当的是()A.在车船的表面喷涂油漆B.将使用后的菜刀用布擦干C.洗净铁制品表面的油膜D.在铁制品表面镀上一层锌C命题热点透析知识体系梳理5.下列有关金属材料的叙述错误的是()A.回收利用废旧金属可减少对环境的污染B.铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性C.铝比铁更容易跟氧气和其他物质反应,因而铝的抗腐蚀性能比铁差D.在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀性金属都可以防止铁制品锈蚀C命题热点透析知识体系梳理6.探究铁生锈的条件,有利于寻找防止铁制品锈蚀的方法。下列对比实验设计与所探究的条件(蒸馏水经煮沸并迅速冷却),对应关系正确的是()A.甲和乙:水B.乙和丙:空气C.甲和丙:空气D.甲和丁:水图11-3命题热点透析知识体系梳理[答案]D[解析]铁与氧气和水同时接触会生锈,探究铁生锈的条件时应用控制变量法。丁实验中铁钉生锈,甲和丁可探究铁钉生锈需要与水接触,乙(或丙)和丁可探究铁钉生锈需要与氧气接触。命题热点透析知识体系梳理7.将下面五个选择项分别填在横线上,每项只能用一次。A.缓慢氧化B.疏松多孔C.与空气、水共同作用D.使铁器与空气隔绝E.没有水分存在铁不易生锈①钢铁锈蚀的条件;②钢铁锈蚀的过程;③铁锈的状态;④使铁器保持干燥;⑤铁器表面喷漆。CABED命题热点透析知识体系梳理8.小林同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如图11-4。经过一周观察到:试管A和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀。(1)铁生锈是铁与和同时接触并发生化学反应形成的,铁锈的主要成分化学式为。(2)A中的蒸馏水事先要煮沸,其目的是,C中干燥剂的作用是。H2OO2图11-4Fe2O3除去溶解在水中的氧气除去空气中的水蒸气命题热点透析知识体系梳理8.小林同学用相同的铁钉探究铁生锈与哪些因素有关,设计的实验如图11-4。经过一周观察到:试管A和C中的铁钉无明显变化,试管B中的铁钉明显锈蚀。(3)要防止铁器生锈通常有多种措施,不同的铁制品所采取的防锈措施有所不同。如自行车的链条常采用的方法防锈,自行车的支架常采用的方法防锈。(4)回收废旧金属的意义是___________________________________________(答一条)。涂油喷漆图11-4节约金属资源(或减少环境污染、节约能源、降低生产成本)知识体系梳理命题热点透析考向一铁的冶炼（6年4考）1.[2018·徐州树德一模]用“W”形玻璃管进行微型实验,如图11-5所示。下列说法不正确的是()A.a处红棕色粉末变为黑色B.a处的反应为CO+Fe2O32Fe+CO2C.b处澄清石灰水变浑浊证明有CO2生成D.可利用点燃的方法进行尾气处理B图11-5知识体系梳理命题热点透析2.拓展[2019·巴中]某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度:向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体,假设赤铁矿中杂质不参与反应。请回答下列问题。(1)实验开始时,先进行的操作是(填序号)。①通入一氧化碳②加热图11-6知识体系梳理命题热点透析[答案](1)①[解析](1)一氧化碳具有可燃性,混有空气的一氧化碳在有限空间内燃烧可能发生爆炸,因此实验开始前,先通一氧化碳,排尽装置中的空气,以免加热时发生爆炸。知识体系梳理命题热点透析2.拓展[2019·巴中]某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度:向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体,假设赤铁矿中杂质不参与反应。请回答下列问题。(2)实验过程中观察到装置A中玻璃管内发生的现象是。图11-6知识体系梳理命题热点透析[答案](2)红色粉末变为黑色[解析](2)一氧化碳和氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,氧化铁是红色粉末,铁粉是黑色粉末,所以,实验时观察到的现象是红色粉末变为黑色。知识体系梳理命题热点透析2.拓展[2019·巴中]某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度:向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体,假设赤铁矿中杂质不参与反应。请回答下列问题。(3)写出B装置中发生反应的化学方程式:;装置C的作用是。图11-6知识体系梳理命题热点透析[答案](3)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O吸收空气中的二氧化碳,防止对实验产生干扰[解析](3)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,B中反应的化学方程式为CO2+2NaOHNa2CO3+H2O;空气中的二氧化碳如果进入B装置中,会使实验测得的二氧化碳质量偏大,导致计算出样品中氧化铁的质量分数偏大,因此,增加一个C装置,可以吸收空气中的二氧化碳,防止对实验产生干扰。知识体系梳理命题热点透析2.拓展[2019·巴中]某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度:向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体,假设赤铁矿中杂质不参与反应。请回答下列问题。(4)从环境保护的角度看此实验存在的缺陷是。图11-6知识体系梳理命题热点透析[答案](4)没有尾气处理装置(5)80%[解析](4)该实验过程中一氧化碳不能全部反应,最终的尾气中含有一氧化碳,一氧化碳有毒,直接排放到空气中会造成空气污染,需要对尾气进行处理,而该实验没有设置尾气处理装置。知识体系梳理命题热点透析2.拓展[2019·巴中]某化学实验小组利用以下装置测定某赤铁矿中氧化铁的纯度:向赤铁矿中通入纯净的一氧化碳气体,假设赤铁矿中杂质不参与反应。请回答下列问题。(5)实验前称量赤铁矿的质量为20g。通入足量的一氧化碳完全反应后,B装置总质量增加了13.2g,则赤铁矿中氧化铁的纯度为。图11-6知识体系梳理命题热点透析[答案](5)80%[解析](5)实验结束后B装置增加的质量就是氢氧化钠吸收的二氧化碳质量,已知反应生成的二氧化碳质量为13.2g,设样品中氧化铁质量为x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160132x13.2gx=16g样品中氧化铁的质量分数为×100%=80%。160132=𝑥13.2g16g20g知识体系梳理命题热点透析【技法点拨】一氧化碳与氧化铁反应的实验步骤可简记为“气灯灯气”,即实验开始时先通气后加热,实验结束后先停止加热后停止通气体。知识体系梳理命题热点透析考向二铁的锈蚀与防护（6年4考）3.[2016·徐州节选]铁制品生锈是铁与共同作用的结果。铁锈成分复杂,主要是(写化学式),工业上常用盐酸除去铁锈。4.[2015·徐州节选]铁器生锈是铁与共同作用的结果,写出防止铁制品生锈的一种方法:。氧气、水Fe2O3氧气、水刷涂油漆(合理即可)知识体系梳理命题热点透析5.拓展(1)为探究铁生锈的条件,小组同学设计了如图11-7所示的实验。①实验A中,(填“a”“b”或“c”)处最先出现铁锈。②铁生锈的条件是。③设计实验C的目的是。图11-7b铁与水、空气(或氧气)同时接触与实验A、B对照,说明铁生锈需要水和氧气(合理即可)知识体系梳理命题热点透析5.拓展(2)该小组又设计如图11-8所示装置,将一定量铁粉置于锥形瓶底部,塞紧瓶塞,滴加适量食盐水,开始测量容器内压强的变化。压强与时间变化关系如图11-9所示。①实验中食盐的作用是。②锥形瓶内压强下降的原因是。③生产、生活中铁制品的常见防锈方法有(举一例)。图11-8加快铁粉的锈蚀速率铁锈