九年級化學下冊 9.1 常見的金屬材料（第2課時）復習 （新版）魯教版

1、9.1 常見的金屬材料第2課時 煉鐵的原理煉鐵的原理1一氧化碳還原氧化鐵的實驗(1)實驗裝置：(如圖所示)(2)實驗步驟：實驗開始先通入一氧化碳后加熱，實驗完畢先停止加熱，后停止通入一氧化碳?？鞓酚洃洠骸耙煌?、二點、三滅、四停、五處理”：“一通”先通一氧化碳，“二點”后點燃酒精燈進行加熱；“三滅”實驗完畢后，先熄滅酒精噴燈，“四?！钡鹊绞覝貢r再停止通一氧化碳；“五處理”處理尾氣，防止co污染環(huán)境。(3)實驗現(xiàn)象：紅色的氧化鐵粉末變?yōu)楹谏吻宓氖宜儨啙帷?4)反應的化學方程式(煉鐵原理)：3cofe2o32fe3co2。2工業(yè)煉鐵(1)原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣。(2)主要設備：高爐

2、。工業(yè)煉鐵與實驗室“煉鐵”的比較煉鐵的原理是在高溫條件下，用還原劑從鐵的氧化物中將鐵還原出來。工業(yè)煉鐵與實驗室“煉鐵”的主要區(qū)別在于：還原劑不同。工業(yè)煉鐵的原料有鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣，利用焦炭和空氣發(fā)生一系列化學反應，得到co，同時放出大量的熱，為反應提供高溫條件，而實驗室“煉鐵”采用直接通入還原劑co氣體的方法。設備不同。工業(yè)煉鐵使用高爐，可實現(xiàn)連續(xù)投料、連續(xù)生產(chǎn)，而實驗室“煉鐵”使用硬質玻璃管，用酒精噴燈來實現(xiàn)“高溫”條件。產(chǎn)物不同。工業(yè)煉鐵的產(chǎn)物是含碳量較高的生鐵，實驗室“煉鐵”能得到較純凈的鐵?！纠}】 某?；瘜W小組的同學為了研究煉鐵的原理，用一氧化碳與氧化鐵反應，按圖1進行實驗

3、。圖1(1)實驗開始時，打開k1，關閉k2，通入co，其目的是_。然后關閉k1，打開k2，加熱一段時間后，玻璃管中的現(xiàn)象是_。(2)通過裝置b可確定a中生成了_。c裝置的作用是_。(3)整個裝置設計中存在的一個主要問題是_，你的改進方法是_。(4)工業(yè)上實際的煉鐵設備是如圖2所示的高爐，高爐中得到的生鐵與圖1實驗中完全還原得到的產(chǎn)物在組成上的區(qū)別是_；工業(yè)煉鐵實際使用的還原劑原料是焦炭，其作用主要有兩點：一是_：二是_。圖2思路點撥：該題將實驗室“煉鐵”與工業(yè)煉鐵相融合，既考查了煉鐵的原理，又讓我們體會了煉鐵的實際生產(chǎn)過程。解題時需注意兩點，一是為了安全地進行實驗，必須嚴格遵守操作規(guī)程，實驗過

4、程中“先”“后”順序不可顛倒，二是要了解工業(yè)煉鐵與實驗室“煉鐵”的一些區(qū)別。解析：(1)由于實驗前玻璃管內留有空氣，先通入co的目的是將空氣和部分co排入氣球內，這樣既可防止發(fā)生爆炸，也可避免大氣污染。(2)b裝置中澄清石灰水變渾濁，說明有co2生成；c裝置中的氫氧化鈉溶液可吸收生成的co2氣體。(3)因尾氣中含有未反應的有毒氣體co，為防止空氣受到污染，可用多種方法對尾氣進行處理，如用酒精燈點燃尾氣，用氣球收集或用排水法收集尾氣，用導氣管將尾氣通到酒精噴燈的火焰上等等。(4)圖1實驗中反應物為純凈的氧化鐵，完全反應得到純凈的鐵粉，高爐煉鐵所需要的原料為鐵礦石和焦炭等，產(chǎn)物含有碳等雜質；焦炭通

5、過放熱反應產(chǎn)生co氣體，既為煉鐵提供了所需熱量，同時也提供了還原劑。答案：(1)排出管內原有的空氣，防止發(fā)生爆炸，同時把部分排出的co收集在氣球內，防止污染大氣紅色粉末逐漸變黑色 (2)co2 吸收生成的co2 (3)缺少尾氣處理裝置 在出氣口d處加一個燃著的酒精燈(答案合理即可) (4)高爐中得到的是含有碳等雜質的生鐵，圖1實驗中得到純度較高的鐵粉 燃燒放熱，提供煉鐵所需的高溫條件 產(chǎn)生還原劑co1化學造福人類。下列金屬材料的冶煉和應用體現(xiàn)了人類社會不斷發(fā)展、進步的是( )。a b只有c只有 d只有2人類每年從自然界中提取大量的金屬鐵，下列關于鐵的說法正確的是( )。a煉鐵的過程是把單質鐵變

6、成氧化鐵b鋼是很純的鐵c生鐵是含少量碳的鐵合金d鐵在地殼中的含量居第一位3鐵制的菜刀在生產(chǎn)時要通過“粹火”處理來增加刀的硬度，具體操作是將紅熱的菜刀浸入水中急速冷卻。此時發(fā)生反應如下：3fe4h2o=fe3o44h2，該反應中屬于還原劑的是( )。afe bh2o cfe3o4 dh24在用co還原fe2o3的實驗中，下列操作正確的是( )。a儀器裝配好后就可給裝有fe2o3的玻璃管加熱，然后通入co，并點燃尾氣b先通co一會兒，然后加熱玻璃管c實驗結束時先停止通co，再移去酒精燈d實驗結束時先停止加熱，然后繼續(xù)通co至玻璃管冷卻5現(xiàn)有赤鐵礦(主要成分fe2o3)，磁鐵礦(主要成分fe3o4)

7、，黃鐵礦(主要成分fes2)，請你從經(jīng)濟效益和環(huán)境保護的角度分析三種礦石中哪種不適合用來煉鐵？_(填寫序號)，為什么？_。參考答案1. 答案：a2. 答案：c3. 解析：在初中階段主要從得氧和失氧的角度分析氧化還原反應，某些同學易將氧化劑、氧化反應、還原劑、還原反應混淆，在解題時出現(xiàn)錯誤。在該反應中，反應物h2o中含有氧，失去的氧將fe氧化，作氧化劑，發(fā)生還原反應，fe奪取了h2o中的氧被氧化，作還原劑，發(fā)生氧化反應。答案：a4. 解析：加熱前先通一會兒co，趕走玻璃管中的空氣，防止加熱時發(fā)生爆炸；實驗結束時先停止加熱，繼續(xù)通co直到玻璃管冷卻，防止生成的鐵與空氣發(fā)生反應。答案：bd5. 解析

8、：本題可從礦石的組成元素以及鐵元素的質量分數(shù)等角度加以分析。黃鐵礦中含鐵元素質量分數(shù)低，且所含硫元素在煉鐵過程中會轉化為污染性氣體二氧化硫，故不適合煉鐵。答案： 黃鐵礦中鐵的含量低，同時煉鐵過程中會生成so2等有害氣體污染環(huán)境1(2020·湖北武漢中考)實驗室里，用如圖所示裝置還原氧化鐵的過程中，可能生成四氧化三鐵、氧化亞鐵或鐵等固體物質。關于該實驗，下列說法錯誤的是( )。a實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應有二氧化碳生成b實驗結束時，玻璃管中紅色的氧化鐵粉末變成黑色，該產(chǎn)物不一定是鐵c反應后，玻璃管中的固體物質的質量比反應前減少了，證明一定有鐵生成d為了減少空氣污染，應

9、增加尾氣處理裝置2(2020·北京中考)人類的生產(chǎn)和生活都離不開金屬。(1)金屬元素在自然界中分布很廣，地殼中含量最多的金屬元素是_。金屬以礦物形式存在，下列礦石的主要成分屬于氧化物的是_(填化學式)。赤鐵礦(主要成分fe2o3)孔雀石主要成分cu2(oh)2co3鋁土礦(主要成分al2o3)(2)鐵是應用最廣泛的金屬。工業(yè)常用赤鐵礦和一氧化碳在高溫條件下煉鐵，該反應的化學方程式為_。使用過的菜刀、鐵鍋等鐵制品，清洗后需要及時擦干放置，可以減少_對鐵銹蝕的影響。3(2020·重慶中考)2020年是國際化學年(iyc2020)，其宗旨是“增進公眾對化學重要性的認識，鼓勵青年人

10、熱愛化學，學習和研究化學”。某?；瘜W興趣小組的同學，對課本中一氧化碳還原氧化鐵實驗作了綠色化改進后制取單質鐵(k1，k2是活塞)：(1)關閉k1、開啟k2，可以驗證co還原fe2o3的產(chǎn)物。這是關于氣體的實驗，實驗前必須對裝置進行_。co還原fe2o3的化學方程式為_。在e處點燃氣體的目的是_。(2)關閉k2，開啟k1，可以將d口出來的氣體再從a通入裝置而循環(huán)使用。c瓶中應裝_(填序號)。a澄清石灰水 b水c石蕊溶液 d濃硫酸反應完后(假設b瓶中naoh全部轉化為純堿)，要從b瓶中溶液得到純堿固體，必要的實驗操作為轉移、_結晶。該實驗這樣改進的主要優(yōu)點是_4(2020·江蘇徐州中考)

11、某活動小組根據(jù)下圖所示進行模擬煉鐵的實驗，并對產(chǎn)物的成分進行探究?！咎岢鰡栴}】黑色粉末a可能是什么呢？【進行猜想】(1)小明認為黑色粉末a全部是鐵粉。請寫出鐵粉與cuso4溶液反應的化學方程式_。實驗過程中采取了過濾，該操作中用到的玻璃儀器有_，_和玻璃棒，其中玻璃棒的作用是_。(2)小華認為小明的猜想是錯誤的，理由是_。(3)小華提出了猜想和猜想，請結合所學知識補充余下的一個猜想。猜想：黑色粉末a由鐵粉和四氧化三鐵(fe3o4)組成猜想：黑色粉末a由鐵粉和氧化亞鐵(feo)組成；猜想：_?！静殚嗁Y料】鐵的氧化物都能與稀鹽酸、稀硫酸反應，其中氧化鐵為紅棕色，其余都為黑色，并且只有四氧化三鐵能被

12、磁鐵吸引?！緦嶒炋骄俊糠桨笇嶒灢僮骺赡艿默F(xiàn)象結論取適量黑色粉末a用磁鐵吸引黑色粉末全部被吸引猜想正確取適量黑色粉末a用磁鐵吸引黑色粉末部分被吸引猜想正確取適量黑色粉末b加入足量稀鹽酸黑色粉末全部溶解猜想正確_猜想正確【反思評價】小娟認為方案和方案中得出的結論都不正確，其理由是_。【得出結論】在高溫下，一氧化碳和二氧化碳可生成鐵，氧化亞鐵，四氧化三鐵。請寫出只生成氧化亞鐵的方程式_。51 000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦中最多可以煉出含鐵96%的生鐵多少噸？參考答案1. 答案：c2. 答案：(1)鋁 fe2o3、al2o3(2)fe2o33co2fe3co2水3. 解析：(1)實驗前必須檢查裝置

13、的氣密性；反應的化學方程式為3cofe2o32fe3co2；co有毒，防止污染空氣，可用點燃方法除去未反應的co；(2)利用naoh溶液吸收反應生成的co2氣體，未反應的co氣體被裝置c中的濃h2so4干燥后，可以循環(huán)利用。將na2co3蒸發(fā)結晶，得到na2co3晶體；改進優(yōu)點是提高co氣體的利用率，減少co2氣體的排放或節(jié)約能源等。答案：(1)氣密性檢查 3cofe2o32fe3co2 防止污染空氣(2)d 蒸發(fā) 減少碳的排放，提高原料利用率(合理均可)4. 解析：黑色粉末加入足量的硫酸銅溶液仍有黑色粉末剩余，說明黑色粉末不僅僅是鐵，一定還有feo和fe3o4中的一種或兩種，據(jù)此可寫出猜想。

14、方案中，鐵與fe3o4都能被磁鐵吸引，根據(jù)“黑色粉末部分被吸引”這一現(xiàn)象，不能驗證猜想，有可能是鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵的混合物；同樣，鐵的氧化物都能與酸反應，根據(jù)“黑色粉末全部溶解”這一現(xiàn)象，也不能驗證猜想，也有可能是鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵的混合物。答案：【進行猜想】(1)fecuso4=feso4cu 燒杯、漏斗 引流(2)加入足量硫酸銅溶液反應后過濾，還有黑色粉末存在(3)黑色粉末a由鐵粉、氧化亞鐵和四氧化三鐵組成【實驗探究】取適量黑色粉末b用磁鐵吸引 黑色粉末部分被吸引【反思評價】含有四氧化三鐵時，也出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象【得出結論】cofe2o32feoco25. 解析：解答時要注意已知量、待求量及不純物與純凈物之間的換算。赤鐵礦(混合物)氧化鐵(純凈物)生鐵(混合物)純鐵(純凈物)本題已知量是鐵礦石，待