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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 金属的冶炼（铁的冶炼） 试题正文
  • 填空题
    某研究性小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验．
    Ⅰ．定性探究

    在一定温度下，该小组同学用一氧化碳还原纯净的氧化铁（实验装置如图1所示，从环保角度看，该小组设计的实验装置有不足之处，你认为该如何改进？______），观察到玻璃管内固体由红色全部变为黑色．小明同学认为该黑色固体全部是铁，但小华同学提出了质疑，于是大家分头查阅资料．
    【查阅资料】
    （1）一氧化碳还原氧化铁的固体产物的成分与反应温度、反应时间等因素有关．
    （2）一氧化碳还原氧化铁的实验过程中固体产物可能有四氧化三铁、氧化亚铁、铁．
    （3）
    性质物质四氧化三铁氧化亚铁铁粉
    颜色黑色黑色黑色
    能否被磁铁吸引能不能能
    【实验与猜想】
    （1）该小组同学将反应后的黑色固体研磨后，再用磁铁吸引，发现黑色固体全部能被吸引，则该黑色固体中不可能含有______．
    （2）进行猜想：黑色固体可能
    a．全部为铁b．______c．______
    Ⅱ．定量探究
    取上述研磨后的黑色固体20g，设计如下实验（如图2所示）：

    （1）小明同学的猜想是否成立？
    （2）通过计算，确定20g黑色固体的成分及质量（请写出计算过程）．
    【继续试验】
    若要从以上探究所得FeSO4、CuSO4的混合溶液中回收铜和硫酸亚铁晶体，可设计如下实验方案（如图3所示）：

    （1）步骤①中，金属X是______，该反应的化学方程式为______．
    （2）步骤②中，加入过量稀硫酸的目的是______．
    本题信息：化学填空题难度一般 来源:未知
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本试题 “某研究性小组在实验室中模拟炼铁化学原理的实验．Ⅰ．定性探究在一定温度下，该小组同学用一氧化碳还原纯净的氧化铁（实验装置如图1所示，从环保角度看，该小...” 主要考查您对

金属的冶炼（铁的冶炼）

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  • 金属的冶炼（铁的冶炼）
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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