沪教版九年级上册化学 5.2金属矿物 铁的冶炼 课后练习

金属矿物铁的冶炼

1．下列关于铁的做法或说法错误．．的是( )

A．用铁桶盛放硫酸铜溶液

B．铁丝可以在氧气中点燃

C．铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气

D．炼铁高炉内一氧化碳夺取氧化铁中的氧而生成了铁

2．如右所示A．B．C三种物质都含有同一种元素，B是单质，A．C都是氧化物，C是一种黑色固体物质。请回答：

(1)写出C的化学式________；

(2)写出反应①的化学方程式__________________________________________；

(3)指明反应②的基本反应类型________________________________________。

3．炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应，某同学利用该原理设计了一个实验，实验装置见图5–2–7：对实验进行分析并回答：

图5–2–7

(1)给玻璃管加热的仪器叫酒精喷灯，要用其________ (填“外焰”“内焰”或“焰心”)进行加热。

(2)实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是________，观察到澄清石灰水的现象是____________________________________________________。

(3)实验前“通入CO”与“开始加热”的顺序是________________________；实验后“停止通入CO”与“停止加热”的顺序是___________________________________。

(4)实验要在装置末端a处燃着一盏酒精灯，其作用是____________________________

_____________________________________________________________________。

4．为了测定实验室某生锈铁片中铁元素的质量分数，两位同学分别设计了如下甲、乙两个实验方案。

方案甲：称得生锈铁片的质量为m1g，按图5–2–8 I所示装置进行实验。完全反应后，测得室温下产生氢气的体积为V1L，查得其密度为ρ1g/L。

5.2 金属矿物 铁的冶炼

一、常见的金属矿物

1.金属矿物可以用于冶炼金属，除极少数不活泼的金属（如金、银等）在自然界中有单质存在外，其余大多数金属以化合物形式存在。

2.常见的金属矿石有：铁矿石——赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、菱铁矿和黄铁矿；铜矿石——孔雀石[主要成分是Cu2（OH）2CO3]、赤铜矿。

二、工业炼铁的原理

1.原理：用一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下反应。

2.化学方程式：FexOy＋yCO=====高温xFe＋yCO2。FexOy可以是FeO、Fe2O3、Fe3O4。常见的反应为Fe2O3＋3CO=====高温2Fe＋3CO2。

3.实验装置：

4.操作步骤（口诀：查、装、通、点、熄、停、拆）

(1)查：检查装置的气密性。

(2)装：装药品并连接、固定装置。

(3)通：向玻璃管中通入纯净的一氧化碳。

(4)点：点燃酒精喷灯，给玻璃管加热。

(5)熄：反应完毕，熄灭酒精喷灯。

(6)停：待装置完全冷却后，停止通一氧化碳。

(7)拆：拆洗装置。

5.实验现象：

(1)玻璃管中，红棕色粉末逐渐变成黑色；

(2)试管中澄清石灰水变浑浊。 6.尾气处理

(1)处理原因：因尾气中含有有毒的一氧化碳，防止污染空气。

(2)处理方法：

①燃烧法：在尾气排出处放一只点燃的酒精灯。

②收集法：

在尾气排出处系一个干瘪气球收集或用排水法收集。

7.产物二氧化碳的检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。

三、工业炼铁（高炉炼铁）

1.主要原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。

2.主要设备：高炉。

3.发生的反应（以赤铁矿为例）

(1)焦炭燃烧：

C＋O2=====点燃CO2；

(2)二氧化碳通过灼热的炭层：

CO2＋C=====高温2CO；

(3)一氧化碳还原氧化铁：

3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2；

(4)石灰石高温分解： CaCO3=====高温CaO＋CO2↑，CaO与铁矿石中杂质反应，形成炉渣。

第2节 金属矿物 铁的冶炼

一．选择题

1．下列矿石中，其主要成分不属于氧化物的是（ ）

A．赤铁矿 B．磁铁矿 C．菱铁矿 D．铝土矿

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

3．下列说法中，正确的是（ ）

A．地壳中含量最多的金属元素是铁

B．赤铁矿、磁铁矿是重要的金属资源

C．铝比铁活泼，所以铁比铝耐腐蚀

D．纯铜的熔点小于铜锌合金

4．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CuO

5．下列关于工业炼铁的叙述中错误的是（ ）

A．主要原理为：利用焦炭的还原性置换出铁矿石中的铁

B．主要原料为铁矿石、焦炭和石灰石等

C．主要设备为高炉

D．主要产物为生铁

6．炼铁高炉中发生了下列反应：①高温下一氧化碳将铁矿石还原为铁；②高温煅烧石灰石；

③灼热的焦炭和二氧化碳反应；④焦炭充分燃烧；其中属于化合反应的是（ ）

A．①和④ B．②和③ C．③和④ D．只有④

7．在化学变化中，如果在反应前后某元素化合价升高了，则含此元素的反应物叫做还原剂；如果在反应前后某元素化合价降低了，则含此元素的反应物叫做氧化剂。已知点燃铝热剂(铝

粉和氧化铁粉末的混合物)，反应时能释放出大量的热量生成熔融状态的铁可用来修补铁轨。其反应的化学方程式如下：Fe2O3＋2Al＝Al2O3＋2Fe 。则此反应中，属于氧化剂的是 （ ）

A．Fe2O3 B．Al C．Al2O3 D．Fe

8．工业炼铁的主要原料中，正确的一组是（ ）

①铁矿石 ②焦炭 ③一氧化碳 ④石灰石⑤空气．

A．①②⑤ B．①②④⑤ C．①③④⑤ D．②③④

金属矿物 铁的冶炼

教学目标 （一）、知识与技能

1、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法；

2、知道生铁和钢等重要的合金，认识加入其他元素可以改善金属特性的重要作用；

3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。

（二）、过程与方法

1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究，培养学生运用知识于实际生活的能力；

2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。

（三）、情感态度与价值观

1、通过对钢铁、青铜等合金知识的介绍，培养学生的爱国主义情感；

2、通过对冶铁原理的分析，培养学生安全操作意识和良好的环保意识。

教学重点、难点 铁的冶炼原理；合金及合金的物理特性；工业炼铁的化学原理。

教学资源 准备演示实验器材、药品

教

学

过

程

教

学

过

程

一、导入新课

复习知识

1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位？自然界中铁元素以何种形式存在？

2、你知道的铁矿石有哪些？我国的铁矿主要分布在哪些地区？

3、就你所知的历史知识，你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了？

4、人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么？

引导学生从地壳中铁的含量，自然界中铁元素的存在形式，我国铁矿的类型及基地分布情况等方面进行讨论。

既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要，那么，我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。

二、师生互动

（一）、常见的金属矿物

本节在本章中的地位与作用：金属与金属矿物，在工农业生产、科学技术和日常生活都有广泛的用途，与人类的生存和发展密不可分。本节从常见金属的用途引入，通过金属性质的探究性实验，分析、归纳出金属的性质。初步形成物质的性质决定物质的用途的观点。通过对常见金属性质的探究和学习，使学生逐步学会用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工，并能准确表述有关信息。通过符合认知规律的教学过程，对学生进行科学方法的教育。了解金属矿物资源的价值，认识合理开发与利用的重要性。