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高中一年级化学

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首页 高中一年级化学知识 氧化亚铁 金属的冶炼 试题正文
  • 填空题

    铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。
    (l)写出焦炭在高炉中所参与反应的化学方程式：_____________________________。
    (2)写出赤铁矿被CO还原成铁的化学方程式:___________________________ 。
    (3)实验室中可用CO还原Fe2O3，在加热Fe2O3前应____________ ，直到无_______现象时才能点燃酒精灯加热，否则可能发生____________现象，未反应完全的CO_________ （填“能”或“不能”）排放到大气中，应做_______处理。


    本题信息：2011年同步题化学填空题难度一般 来源:刘平
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本试题 “铁是地壳中含量很丰富的元素，也是生物体所必需的元素。金属铁是在高炉中冶炼的，在冶金工业中，常用焦炭来冶炼铁。(l)写出焦炭在高炉中所参与反应的化学方程...” 主要考查您对

氧化亚铁

金属的冶炼

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  • 氧化亚铁
  • 金属的冶炼

氧化亚铁：

(1)色态：黑色粉末
(2)溶解性：不溶于水，不与水反应，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
(3)稳定性：不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁
(4)氧化性：（高温下）被CO、H2、Al、C、Si等还原  
(5)还原性：在空气中加热氧化为Fe3O4


氧化亚铁：

(1)色态：黑色粉末
(2)溶解性：不溶于水，不与水反应，溶于盐酸、稀硫酸生成亚铁盐。
(3)稳定性：不稳定，在空气中加热时迅速被氧化成四氧化三铁
(4)氧化性：（高温下）被CO、H2、Al、C、Si等还原
(5)还原性：在空气中加热氧化为Fe3O4


铁的氧化物：

化学式 FeO Fe2O3 Fe3O4
俗称 —— 铁红 磁性氧化铁
色态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体
铁的价态 +2 +3 +2、+3
水溶性 不溶 不溶 不溶
与酸反应 FeO+2H+==Fe2++H2O Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O Fe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O
用途 玻璃色料 油漆、颜料 做颜料和抛光剂
氧化性 高温时都能与C、CO、H2反应，被还原生成Fe单质

氧化亚铁的化学性质：

  1. 铝热反应：2Al+3FeO=(高温)=Al2O3+3Fe
  2. 与非氧化性酸反应：FeO+2H+==Fe2++H2O
  3. 与氧化性酸反应：3FeO+10H++NO3-==3Fe3++NO↑+5H2O


金属的冶炼：

(1)把金属从化合态变为游离态。常用冶炼法：用碳一氧化碳氢气等还原剂与金属氧化物在高温下反应。
(2)冶炼的原理
①还原法：金属氧化物（与还原剂共热）－－→游离态金属
②置换法：金属盐溶液（加入活泼金属）－－→游离态金属
③火法冶炼（Pyrometallurgy）又称为干式冶金，把矿石和必要的添加物一起在炉中加热至高温，熔化为液体，生成所需的化学反应，从而分离出粗金属，然后再将粗金属精炼。
④湿式冶金（Hydrometallurgy）　湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。此法主要应用在低本位、难熔化或微粉状的矿石。现在世界上有75％的锌和镉是采用焙烧-浸取-水溶液电解法制成的。这种方法已大部分代替了过去的火法炼锌。其他难于分离的金属如镍-钴，锆-铪，钽-铌及稀土金属都采用湿法冶金的技术如溶剂萃取或离子交换等新方法进行分离，取得显著的效果。
(3)常见金属冶炼：
①汞：热分解法：2HgO2Hg+O2(气体)
②铜：置换法：CuSO4+Fe==Cu+FeSO4（又叫湿法炼铜）
③铝：电解法：2Al2O34Al+3O2(注意不能用AlCl3,因为AlCl3不是离子化合物）
④镁：电解法：MgCl2(l)Mg(s)+Cl2(g)↑
⑤钠：电解法：2NaCl2Na+Cl2↑
⑥钾：原理是高沸点金属制低沸点金属：Na+KCl==K+NaCl(反应条件是高温，真空。）
⑦铁：热还原法：2Fe2O3+3C2Fe+3CO2↑

炼铁和炼钢的比较:



铝的冶炼:

(1)由铝土矿制氧化铝
①将铝土矿中的氧化铝水合物溶解在氢氧化钠溶液中：

②向偏铝酸钠溶液中通入二氧化碳，析出氢氧化铝：

③使氢氧化铝脱水生成氧化铝：
 
(2)电解氧化铝制备铝
电解时，以氧化铝、冰晶石(Na2AlF6)熔融液为电解质，其中也常加入少量的氟化钙等帮助降低熔点；阳极和阴极以碳素材料做成，在电解槽的钢板和阴极碳素材料之间还要放置耐火绝缘材料。
①主要设备——电解槽
 
②电极反应式
阳极反应：
阴极反应：
总反应：


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