金属专题三、金属的冶炼

这是一份金属专题三、金属的冶炼，共7页。试卷主要包含了矿石是怎样变成金属的？，反应条件看装置，实验现象，尾气处理的原因和方法等内容，欢迎下载使用。

1、金属元素以什么形态存在于自然界?
如Au、Ag、Pt能以单质形态存在。原因：化学性质不活泼。
绝大部分金属以化合物形态存在于矿石中。
地壳中含量（质量分数）最多的金属：铝。前三位：铝铁钙
2、矿石是怎样变成金属的？
金属的冶炼
主要研究高炉炼铁和一氧化碳还原氧化铁。
高炉炼铁
高炉炼铁的原料与原理
原料：铁矿石、焦炭、石灰石
焦炭的作用：①提供热能：
②提供还原剂CO：
炼铁的原理：
石灰石的作用是：使铁矿石中的二氧化硅转变成炉渣除去
高炉炼铁的产品：生铁（含碳，不是纯铁）
生铁与钢的区别：含碳量不同
生铁含碳量 2%-4.3% 硬而脆，可铸不可煅
钢含碳量 0.03%-2% 钢有韧性，可以锻造
生铁在炼钢炉里吹进氧气冶炼成钢。百炼成钢
炼铁与炼钢的区别：
①炼铁（夺氧）：一氧化碳夺氧化铁中的氧
②炼钢（富氧）：吹进氧气把含碳量降低，并除去磷、硫等杂质。
一氧化碳还原氧化铁实验
1、氧化铁的化学式是：Fe2O3
2、一氧化碳还原氧化铁的实验装置：
①澄清石灰水的作用：检验生成物中有CO2
②酒精灯的作用：处理尾气，防止污染环境。
一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为：
4、反应条件看装置：酒精喷灯为高温
5、实验现象：
①硬质玻璃试管中：红棕色固体逐渐变黑
②试管中：澄清石灰水变浑浊（说明有二氧化碳生成）
③酒精灯处：尾气燃烧并产生蓝色火焰
6、试管中检验二氧化碳的化学方程式为：
7、一氧化碳早出晚归，酒精喷灯迟到早退
①早出的原因：排尽装置内的空气，防止一氧化碳和空气混合加热时发生爆炸。
②晚归的原因：防止生成的铁在高温下重新被氧化。
8、尾气处理的原因和方法
①尾气要进行处理的原因：一氧化碳有毒，会污染空气。
②尾气处理的方法：用酒精灯点燃，或用气球收集尾气。
尾气燃烧的化学方程式：
氧化铜的还原实验
一氧化碳还原氧化铜的方程式：
木炭还原氧化铜的方程式：
氢气还原氧化铜的方程式：
1 2 3
（1）对比三个反应，相同的实验现象是黑色固体变成红色，CO、C、H2三种物质相同的化学性质是都具有还原性。
（2）每一个反应都有与其他反应的不同之处，请从下列三个角度指出其中一个与另外两个的不同。
反应条件：实验2需要高温加热，而实验1和实验3都需要加热；
反应基本类型：实验2和实验3中发生的反应都属于置换反应，实验1中发生的反应不属于置换反应；
反应物的性质：实验1中还原剂具有毒性，实验2和实验3中还原剂都没有毒性。
冲刺满分练
一．选择题（共1小题）
1．明代宋应星所著《天工开物》一书，介绍了“火法炼锌”的方法，把炉甘石（ZnCO3）和煤炭饼装入炼锌罐，如图所示，泥封、“其底铺薪，发火煅红”“冷定毁取出”。下列说法错误的是（ ）
A．炉甘石（ZnCO3）加入锌罐之前，将其粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积
B．反应区中发生的反应之一：C+2ZnO2Zn+CO2↑，该反应中体现了C的还原性
C．“冷定毁罐取出”的目的是防止锌在较高温度下再次被氧化
D．“火法炼锌”符合低碳发展理念
二．填空题（共4小题）
2．人类社会的文明进步与金属材料的发展密切相关。
（1）商代文物黄金面罩，其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的 性。
（2）明代《天工开物》中记载“炒钢法”的生产工艺是现代钢铁冶炼的先者。
现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为：
，
原料中焦炭的作用是提供热量和
（用化学方程式回答）。
铝被广泛应用，原因之一是铝的抗腐蚀性能良好。铝具有良好抗腐蚀性能的
原因是 。
3．金属在生产和生活中应用极为广泛。
（1）生铁和钢是两种含碳量 的铁合金（填“相同”或“不同”）。
（2）下列生活用品利用金属良好导热性的是 （填序号）。
a.镀铬水龙头 b.铸铁暖气片 c.包糖果的铝箔
（3）焊接钢轨的反应原理是铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝，该反应的化学方程式为 。
5．（2023•株洲）生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。我国粗钢产量自1996年开始已经连续27年位居全球第一。
（1）含碳量比较：生铁 （填“大于”或“小于”）钢。
（2）炼钢的基础是炼铁。工业上炼铁是把铁矿石（如赤铁矿Fe2O3、磁铁矿Fe3O4等）、焦炭和石灰石一起加入高炉，在高温下，利用炉内反应生成的CO把铁从铁矿石里还原出来。请写出在高温下CO还原FexOy的化学方程式：
。
三．科学探究题（共1小题）
6．（2023•济宁）某兴趣小组为证明CO作还原剂表现还原性，采用如图所示装置进行实验。
【查询资料】
Ⅰ.用甲酸与浓硫酸微热可生成CO，化学方程为HCOOHCO↑+H2O。
Ⅱ.HCOOH：熔点8.6℃，沸点100.8℃。
【实验装置】
请回答：
（1）仪器a的名称是 ，仪器b的名称是 ；
（2）该兴趣小组方框A中需选择 （填“A1”、“A2”或“A3”）装置生成CO气体，然后与B装置对接完成实验；
（3）写出B装置硬质玻璃管中发生反应的化学方程式 ；
（4）B装置硬质玻璃管中的现象是 ，
从C装置中出现 现象同样可以证明CO具有还原性；
该小组经过交流讨论，得出该装置存在一定缺陷，具体是
。
冲刺满分练答案
一．选择题
1．D
二．填空题
2．（1）延展；
（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；C+CO22CO；
（3）常温下，铝能与空气中的氧气反应，在铝表面生成一层致密的氧化铝薄膜，从而保护里面的铝不被氧化。
3．（1）不同。
（2）b。
（3）2Al+Fe2O32Fe+Al2O3。
4．（1）合金；
（2）使焦炭燃烧更充分（合理即可）；
（3）良好。
5．（1）大于；
（2）FexOy+yCOxFe+yCO2。
三．科学探究题
6．（1）分液漏斗；锥形瓶；
（2）A2；
（3）CO+CuOCu+CO2；
（4）黑色固体变为红色；澄清石灰水变浑浊；
（5）C装置后面缺少尾气处理装置。
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