第 6 章 金属资源综合利用 第一节 金属矿物及铁的冶炼 导学案 一、自主预科填空 常见的金属矿物有赤铁矿(主要成分是_____)、磁铁矿(主要成分是_____)等。 工业炼铁的主要设备是_____。 二、知识清单 金属矿物 常见的金属矿物:_____。 金属元素在自然界中的存在形式:_____。 铁的冶炼 原理:_____。 原料:_____。 主要设备:_____。 实验步骤:_____。 三、要点讲解 金属矿物 常见的金属矿物:赤铁矿(Fe O )、磁铁矿(Fe O )、铝土矿(Al O )、黄铜矿(CuFeS )等。不同的金属矿物,其成分和性质有所不同。 金属元素在自然界中的存在形式:少数不活泼金属(如金、银等)以单质形式存在;大多数金属以化合物的形式存在于矿石中。 常考易错点:对常见金属矿物的主要成分记忆错误;混淆金属元素在自然界中的存在形式。 铁的冶炼 原理:在高温下,用一氧化碳将铁从其氧化物中还原出来,化学方程式为:Fe O + 3CO 2Fe + 3CO 。 原料:铁矿石(赤铁矿或磁铁矿等)、焦炭、石灰石、空气。焦炭的作用是提供热量和生成一氧化碳;石灰石的作用是将矿石中的杂质转化为炉渣而除去。 主要设备:高炉。 实验步骤: 检查装置的气密性。 装入药品并固定装置。 先通入一氧化碳气体排出装置内的空气,防止加热时发生爆炸。 点燃酒精喷灯给氧化铁加热。 当红色粉末变成黑色时,停止加热。 待装置冷却后停止通入一氧化碳,防止生成的铁被重新氧化。 常考易错点:铁的冶炼原理的化学方程式书写错误;不理解原料中各成分的作用;实验步骤中的先后顺序错误。 工业炼铁与实验室炼铁的比较 相同点:都是利用还原剂将铁从其氧化物中还原出来。 不同点:工业炼铁的原料来源广泛,设备规模大,反应条件复杂;实验室炼铁主要是为了探究反应原理,原料和设备相对简单。 常考易错点:将工业炼铁和实验室炼铁的特点混淆。 四、例题赏析 下列矿石的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 答案:C 解析:赤铁矿的主要成分是 Fe O ,属于氧化物;磁铁矿的主要成分是 Fe O ,属于氧化物;菱铁矿的主要成分是 FeCO ,不属于氧化物;铝土矿的主要成分是 Al O ,属于氧化物。故选 C。 在工业炼铁中,焦炭的作用是( ) A. 作还原剂 B. 提供热量和生成一氧化碳 C. 作催化剂 D. 提高炉温 答案:B 解析:在工业炼铁中,焦炭的作用是燃烧提供热量和与二氧化碳反应生成一氧化碳,B 选项正确。 五、考点集训 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. ①②④⑤ B. ①②③⑤ C. ①③④⑤ D. ②③④⑤ 下列关于铁的冶炼说法错误的是( ) A. 实验前要检查装置的气密性 B. 实验结束后要先熄灭酒精喷灯再停止通入一氧化碳 C. 一氧化碳还原氧化铁的反应属于置换反应 D. 工业炼铁得到的是生铁 写出一氧化碳还原磁铁矿(Fe O )的化学方程式:_____。 某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁反应模拟工业炼铁,若要得到 56g 铁,需要氧化铁的质量是多少? ... ...