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第八单元金属和金属材料下册课题3金属资源的利用和保护课时1常见金属矿石和铁的冶炼课前预习1.地球上的金属中，少数很不活泼的如_____、____等以单质形式存在，其余的以_________形式存在。2.写出常见矿石中主要成分的化学式：赤铁矿______、磁铁矿______；目前，人类从矿石中提取量最大的金属是_________。3.工业炼铁的原料有空气、______、______、石灰石等，其设备是______。金银化合物Fe2O3Fe3O4铁(或Fe)焦炭铁矿石高炉4.分别写出用下列铁矿石炼铁所发生反应的化学方程式。(1)赤铁矿：______________________________;(2)磁铁矿：______________________________。Fe3O4+4CO3Fe＋4CO2Fe2O3+3CO2Fe＋3CO2课堂演练新知一常见的金属矿石典例精练【例1】炼铁选用的铁矿石不仅要求含铁量高，而且要“有害元素”少。下列矿石(括号内为其主要成分)冶炼时会污染空气且可能形成酸雨的是()Ａ.铝土矿(Ａｌ２Ｏ３)Ｂ.菱铁矿(ＦｅＣＯ３)Ｃ.赤铁矿(Ｆｅ２Ｏ３)Ｄ.黄铁矿(ＦｅＳ２)D模拟演练1.下列金属矿物中，它们的主要成分从物质的分类来看，与其他三种不同的是（）A.赤铁矿（主要成分是Fe2O3）B.黄铁矿（主要成分是Fe2S）C.磁铁矿（主要成分是Fe3O4）D.赤铜矿（主要成分是Cu2O）B新知二铁的冶炼典例精练【例2】工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中主要发生了下列反应：①C+O2CO2②CO2+C2CO③CaCO3CaO+CO2↑④Fe2O3+3CO2Fe+3CO2其中属于化合反应的是()A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④A模拟演练2.实验室里，用如图8-3-1所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是（）A.反应前，应先加热再通入CO，以减少CO排放B.实验时，试管中澄清石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成C.为了减少空气污染，应增加尾气处理装置D.实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁A新知三含杂质物质的计算典例精练【例3】某炼铁厂用含氧化铁80%的赤铁矿冶炼生铁，200t这种矿石能炼纯铁多少吨？能炼出含杂质3%的生铁多少吨？解：设200t这种矿石可炼出纯铁的质量为x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112200t×80%x折合为含杂质3%的生铁的质量为答：能炼出纯铁112吨，能炼出含杂质3%的生铁约115.5t。模拟演练3.若用含Fe3O480%的磁铁矿580t作原料冶炼生铁，可冶炼出含杂质4%的生铁多少吨？解：设可练得纯铁的质量为xFe3O4+4CO3Fe+4CO2232168580t×80%x含杂质4%的生铁的质量为=350t答：可冶炼出含杂质4%的生铁350t。课后作业夯实基础知识点1常见的金属矿石1.铁是一种应用广泛的金属。下列有关铁的叙述正确的是（）A.铁是地壳中含量最多的金属B.工业上用二氧化碳冶炼钢铁C.用铁可以回收硝酸银废液中的银D.铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁C2.菱铁矿的主要成分是FeCO3。下列有关说法正确的是（）A.菱铁矿是铁的合金B.菱铁矿中铁元素的质量分数为48.3%C.FeCO3中铁元素的化合价为+3D.FeCO3是含有氧元素的化合物3.下列有关铁的说法错误的是（）A.由图8-3-2可知铁的相对原子质量为26B.生铁和钢是常见的铁合金C.铁矿石炼铁的设备叫高炉D.用赤铁矿炼铁的反应化学方程式是Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2DA知识点2铁的冶炼4.炼铁的主要原料是（）A.石灰石、焦炭、生铁B.焦炭、氯酸钾、二氧化锰C.石灰石、焦炭、铁矿石D.铁矿石、氧气、二氧化锰5.下列关于用一氧化碳还原氧化铁实验的叙述正确的是()A.只需用酒精灯进行加热B.为了节约药剂应先加热后通入一氧化碳C.反应过程中黑色固体会逐渐变红D.可以在装置尾部拴一个气球进行尾气处理CD6.工业上将赤铁矿炼成铁是一个复杂的过程，炼铁高炉中发生的主要反应有（）①C+O2CO2②Fe2O3+3H22Fe+3H2O③Fe2O3+3COFe+3CO2④2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑⑤CO2+C2COA.②③⑤B.①③⑤C.①④⑤D.②③B7.某同学为研究相同条件下一氧化碳和氢气哪个还原氧化铁的量更多，将一氧化碳和氢气等体积混合后先通过图8-3-3所示的甲装置，再通过图8-3-3乙中的仪器组合。为达到实验目的，图8-3-3乙中仪器选择和连接最好的是()A．cbaB．cdaC．cbdD．bcaA8.炼铁厂以赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图8-3-4所示，请回答相关问题。(1)生铁属于__________(填“纯净物”或“混合物”)；(2)炼铁厂用来炼铁的主要设备是_______；(3)反应过程①②③中，属于化合反应的有_______；(4)原料中焦炭的作用有_____________、____________________。提供能量维持炉温混合物高炉①②生成还原剂CO知识点3含杂质物质的计算9.我国铁矿石资源比较丰富，2015—2017年，我国粗钢产量连续三年超过8亿吨，是世界钢铁大国。某钢铁厂日产含3％杂质的生铁2240t，则需要含Fe2O380％的赤铁矿多少吨？解：设需要含Fe2O380%的赤铁矿的质量为x。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2160112x×80%2240t×(1-3%)答：需要含Fe2O380%的赤铁矿3880t。10.为测定某黄铜样品中铜的含量，某同学称量20g黄铜（铜和锌的合金）样品于烧杯中，加入100g稀硫酸恰好完全反应后，剩余物质质量为119.6g，请求：（1）生成氢气的质量为多少？（2）黄铜中铜的质量分数为多少？解:（1）生成氢气的质量为20g+100g-119.6g=0.4g（2）设黄铜中含有锌的质量为x。Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑652x0.4g铜的质量分数为×100%=35%答：（1）生成氢气的质量为0.4g；（2）黄铜中铜的质量分数为35%。能力提升11.图8-3-5所示是高炉炼铁时高炉内的化学变化过程，认真阅读有关信息，回答下列问题。(1)将铁从铁矿石中还原出来的物质是____(填化学式)；(2)取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，可观察到的现象是_____________________________________，发生反应的化学方程式为________________________，当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质是___(填化学式)，请设计一个简单实验证明你的判断，简要写出主要操作和现象_______________________________________________________________________________________________________________________________。将黑色固体放在坩埚内加热至其燃烧，并在火焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯，若杯壁出现白色斑点说明黑色不溶物为CCO有气泡产生、溶液逐渐变为浅绿色Fe+2HClFeCl2+H2↑C12.早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是一氧化碳和氧化铁反应。某化学兴趣小组利用图8-3-6装置进行实验探究，请按要求填空：（1）写出CO还原Fe2O3的化学方程式：_________________________________；3CO+Fe2O32Fe+3CO2（2）实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是________________________；（3）右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是__________________________________________；（4）实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸，检验装置中的空气已排尽的方法是______________________________________________________________________________________；（5）①和②两个热源应先点燃____处。在右端导管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽澄清石灰水变浑浊燃烧多余的CO（或“消除CO对空气的污染”）②