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首页 初中化学知识 置换反应 金属的冶炼（铁的冶炼） 试题正文
  • 单选题
    炼铁的过程是（　　）
    A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁
    B．含有铁的化合物与碳发生置换反应
    C．高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来
    D．高温下用一氧化碳从铁的氧化物中将铁氧化出来

    本题信息：化学单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “炼铁的过程是（ ）A．含铁的化合物在高温下分解而得到铁B．含有铁的化合物与碳发生置换反应C．高温下用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来D．高温下用...” 主要考查您对

置换反应

金属的冶炼（铁的冶炼）

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  • 置换反应
  • 金属的冶炼（铁的冶炼）
概念：由一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。

特征：单质+化合物→新单质+新化合物

表达式：A+BC=B+AC

 置换反应的规律和发生条件：
规律 发生条件 实例
H2+金属氧化物→金属+水 ①加热
②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外		 H2+CuOCu+H2O
3H2+Fe2O32Fe+3H2O
碳+金属氧化物→金属+CO2 ①高温
②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外		 C+2CuO2Cu+CO2↑
3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
金属+酸→盐+氢气 ①浓硫酸，硝酸具有氧化性，和金属反应不生成氢气；
②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢		 Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑
Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑
2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑
金属+盐→新盐+新金属 ①盐必须能溶于水
②在金属活动性顺序表中，排在前面的金属才能置换出后面的金属
③钾、钙、钠很活泼，与盐溶液反应不能置换出金属		 Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

金属冶炼：
金属冶炼是把金属从化合态变为游离态的过程

矿石
①工业上能用来提炼金属的矿物叫做矿石。
②常见的矿石赤铁矿(Fe2O3)、黄铁矿(FeS2)、褐铁矿(Fe2O3·xH2O)、水铝石(Al2O3·H2O)、菱铁矿(主要成分是FeCO3)、磁铁矿(Fe3O4)、方铅矿(PbS)、孔雀石 [Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿(Cu2O)、铝土矿(主要成分是Al2O3)、黄铜矿(主要成分是CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是Cu2S)。


铁的冶炼
①原理：把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，其主要的反应原理是：
在高温下，利用还原剂一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来，其反应的化学方程式是： Fe2O3+3CO2Fe+3CO2

②炼铁的原料及作用：
铁矿石：提供原料
焦炭：提供能量，产生还原剂
石灰石：将矿石中的二氧化硅转变为炉渣。

 ③设备：高炉

④高炉内有关反应：
a.产生CO提供能量：C+O2CO2；CO2+C2CO
b.在高温下用CO将Fe从Fe2O3中还原出来：3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2
c.用石灰石将矿石中的SiO2转变为炉渣除去。
CaCO3CaO+CO2↑，CaO+SiO2CaSiO3

⑤产品：生铁

炼铁高炉中出铁口低于出渣口的原因：
炼铁高炉中出铁口与出渣口的高低取决于铁水和炉渣的密度〔铁水的密度大于炉渣的密度)。
金属的冶炼方法：
①热分解法(适用于Hg,Ag不活泼的金属的冶炼，加热使其氧化物分解) 如:
2HgO=Hg+O2↑

②热还原法(适用于金属活动性顺序表中，Zn- Cu金属的冶炼)
a.用H2作还原剂(优点:制得金属纯度高，污染小) 如:Fe3O4+4H23Fe+4H2O

b.用焦炭、一氧化碳作还原剂(易混入杂质，污染大气，适合工业化大规模生产) 如:
炼铁的反应方程式为Fe2O3+3CO2Fe +3CO2
炼锌的反应万程式为2ZnO+C2Zn+CO2↑

c.用Al作还原剂(铝热剂用来焊接铁轨) 如:
8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

d.电解法(适用于活泼金属Na,Mg等的冶炼) 如:
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ ；MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑

e.湿法冶金(从溶液中通过化学反应来获取金属) 如:
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
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