2020-2021学年6.3 金属矿物与冶炼说课课件ppt

　6.3　金属矿物与冶炼

一、选择题

1.下列金属在自然界中能以单质形态存在的是 (　　)

A.铝  B.镁 

C.钙  D.银

2.“绿色化学”的理念正深入人心。从环保角度考虑,下列最不适宜炼铁的是 (　　)

A.赤铁矿(Fe2O3) 

B.磁铁矿(Fe3O4)

C.黄铁矿(FeS2) 

D.菱铁矿(FeCO3)

3.下列关于工业炼铁的叙述不正确的是 (　　)

A.炼铁的设备是高炉

B.炼铁得到的产品是生铁

C.炼铁过程中加入石灰石的目的是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣

D.炼铁原料中焦炭的主要作用:一是燃烧提供高温;二是作为还原剂还原氧化铁

4.下列有关金属材料的说法正确的是 (　　)

A.生铁比纯铁硬度小

B.不锈钢的抗腐蚀性比纯铁的好

C.钢的含碳量比生铁的含碳量高

D.锡铅合金制作的保险丝的熔点比锡和铅的熔点都高

5.下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是(　　)

图1

A.硬质玻璃管中红棕色固体变为银白色

B.末端放一只燃着的酒精灯可防止CO污染空气

C.赤铁矿的主要成分是Fe2O3

D.实验结束后先移去酒精喷灯,继续通CO直至硬质玻璃管冷却

6. 如图2所示是实验室利用一氧化碳还原氧化铁的装置图。关于该实验,下列说法错误的是 (　　)

图2

A.实验时可观察到玻璃管中红棕色粉末逐渐变黑

B.反应后玻璃管中固体物质的质量较反应前增加

C.试管中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成

D.为了防止污染空气,该实验应增加尾气处理装置

7. “中国高铁,世界第一”。高铁列车车体材料使用了含镍不锈钢,工业上火法炼镍的原理是C+2NiO2Ni+CO2↑。下列说法错误的是              (　　)

A.反应中NiO发生还原反应

B.气体产物中可能有CO

C.该不锈钢中还含有铁和碳

D.该不锈钢合金的硬度小于纯铁

8.如图3为CO还原Fe2O3的微型实验装置(夹持仪器已略去),甲酸在热的浓硫酸作用下分解生成CO(该反应的化学方程式:HCOOHH2O+CO↑),利用CO还原Fe2O3。下列有关该实验的说法错误的是              (　　)

图3

A.此装置内空间较小,空气易排尽,实验危险系数低

B.此实验装置的主要优点有尾气处理有效节能

C.该实验中CO既表现出还原性,又表现出可燃性

D.该实验中观察到的现象是红棕色固体变成银白色,澄清石灰水变浑浊

9.图4中甲是一氧化碳还原氧化铁的装置,乙是炼铁高炉示意图。下列叙述中正确的是(　　)

图4

A.炼铁的主要原理是3CO+Fe2O32Fe+3CO2　

B.乙中炼铁原料石灰石的作用是分解制备一氧化碳

C.甲中实验开始时一定要先通一段时间一氧化碳

D.乙中分离出炉渣后得到的生铁是纯净物

二、填空题

10.科学精神与社会责任,是化学学科素养更高层面的价值追求。在一次实践活动中,小红和同学们一起参观了某钢铁公司,大家对矿石选取、冶铁和炼钢的工艺流程(如图5所示)、生铁和钢的区别等,有了全新的认识。

图5

(1)用赤铁矿石冶铁的反应原理是                 　(用化学方程式表示)。 

(2)分析工艺流程,三脱装置中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　 (写一个)。 

(3)向精炼炉中吹入氩气使钢水循环流动,各成分均匀混合,相当于化学溶解实验中　　　　

(填一种仪器的名称)的作用。 

(4)在钢水铸件机中,高温钢加工成钢制零件时,充入氮气的作用是　　　　　　　。 

三、计算题

11.某炼钢厂日产含杂质3%的生铁2000 t,试计算:

(1)该2000 t生铁中含纯铁的质量为　             。 

(2)求该炼钢厂每天理论上需消耗Fe2O3的质量。(计算结果保留整数,下同)

(3)求该炼钢厂每天理论上需消耗含Fe2O3 85%的赤铁矿石的质量。

【能力提升】

12. 利用如图6所示实验装置模拟工业炼铁。下列说法正确的是 (　　)

图6

A.反应前后铁元素的化合价由+2变为0

B.充分加热,a处固体由黑色变为红色

C.b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2

D.可用水吸收尾气中的CO

13.已知:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,向装有20 g Fe2O3的硬质玻璃管中通入CO,加热反应一段时间后,测得硬质玻璃管中剩余固体质量为15.2 g。则下列说法正确的是(　　)

A.该反应中,CO是氧化剂

B.反应生成Fe的质量为15.2 g

C.反应生成CO2的质量为16.5 g

D.参加反应的Fe2O3占原总质量的80%

答案

1.D

2.C　[解析] 黄铁矿中含有硫元素,在冶炼过程中会产生污染空气的二氧化硫。

3.D　[解析] 炼铁原料中焦炭的主要作用:一是燃烧提供高温;二是产生还原剂CO,而不是作为还原剂还原氧化铁。

4.B　[解析] 一般合金的硬度大于其组成中纯金属的硬度,所以生铁比纯铁硬度大;一般合金的抗腐蚀性能比其组成中纯金属的抗腐蚀性能强,所以不锈钢的抗腐蚀性比纯铁的好;钢的含碳量为0.03%~2%,生铁的含碳量为2%~4.3%,即钢的含碳量比生铁的含碳量低;一般合金的熔点比其组成中纯金属的熔点低,锡铅合金制作的保险丝的熔点比锡和铅的熔点都低。

5.A　[解析] 一氧化碳具有还原性,在高温的条件下,一氧化碳能将氧化铁还原为铁的单质,氧化铁是红色的,铁粉是黑色的,所以观察到红色固体慢慢变成黑色。

6.B

7.D　[解析] 由合金的性质可知,该不锈钢合金的硬度大于纯铁。

8.D　[解析] 一氧化碳具有还原性,高温下能与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,实验进行一段时间后,玻璃管中的现象是红棕色粉末逐渐变黑。

9.C　[解析] 工业炼铁的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2;炼铁原料石灰石的作用是将矿石中的二氧化硅等杂质转变为炉渣而除去;实验开始应先通入一段时间一氧化碳,排净装置内的空气后,再点燃酒精喷灯加热玻璃管中的氧化铁;乙中分离出炉渣后得到的生铁的主要成分是铁,同时含有碳等杂质,属于混合物。

10.(1)3CO+Fe2O32Fe+3CO2

(2)S+O2SO2(或4P+5O22P2O5,合理即可)

(3)玻璃棒　 (4)作保护气(合理即可)

11.(1)1940 t

解:(2)设该炼钢厂每天理论上需消耗Fe2O3的质量为x。

Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

160     112

x   1940 t

=　x=2771 t

(3)该炼钢厂每天理论上需消耗含Fe2O3 85%的赤铁矿石的质量为=3260 t。

答:(2)该炼钢厂每天理论上需消耗Fe2O3 2771 t;(3)该炼钢厂每天理论上需消耗含Fe2O3 85%的赤铁矿石3260 t。

12.C　[解析] 氧化铁中铁元素的化合价是+3,反应后铁中铁元素的化合价是0;氧化铁是红棕色固体,铁是黑色固体,充分加热,a处固体由红棕色变为黑色;b处可以用澄清石灰水检验生成的CO2;一氧化碳难溶于水,不能用水吸收一氧化碳。

13.D