\n课题3金属资源的利用和保护\n1．地球上的金属资源除少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余都以________形式存在。化合物2．工业上把能用来提炼金属的矿物叫做________。赤铁矿的主要成分是________，铝土矿的主要成分是________，辉铜矿的主要成分是________。Fe2O3Al2O3Cu2S3．用赤铁矿(主要成分Fe2O3)作原料，炼铁的主要反应的化学方程式是：__________________________。该反应中，铁元素的化合价由_____变为____。2Fe＋3CO2＋30矿石Fe2O3＋3CO\n【小试身手】A．回收一个铝饮料罐比制造一个新饮料罐要贵B．回收铝饮料罐可以节约金属资源C．回收铝饮料罐可以节约能源D．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染答案：A\n2．下列有关说法正确的是()。A．铁与水直接接触必然会生锈B．铁与氧气直接接触必然会生锈C．金属表面涂有的保护层被部分破坏时并不会导致金属被腐蚀D．铁的锈蚀发生的是化学变化答案：D\n铁的冶炼【知识精讲】1．原理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的________将铁矿石里的______还原出来。CO铁2．主要原料：__________、__________、__________和空气。铁矿石石灰石3．工业炼铁主要设备：______________。高炉焦炭\n4．冶炼过程中发生的化学反应：2CO2；C＋O23CO＋Fe2O3CO2；2CO＋O22Fe＋3CO2；CaCO3CaO＋CO2↑；CaO＋SiO2CaSiO3。石灰石的主要作用是将矿石中的_____________________。二氧化硅转变为炉渣\n【活动探究】实验室一氧化碳还原氧化铁。1．仪器：铁架台(2个)、硬质玻璃管、单孔橡皮塞(2个)、酒精灯、试管、酒精喷灯、双孔橡皮塞、导气管。2．药品：氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体。3．装置图。\n4．步骤：(1)检验装置的__________；(2)装入药品并固定；(3)向玻璃管内通入一氧化碳气体；(4)给氧化铁加热；(5)停止__________；(6)停止_____________。通入一氧化碳5．现象：(1)玻璃管内的粉末由______色逐渐变为________色。红黑(2)试管内石灰水变_____，证明有_____生成。CO26．化学方程式：_______________________________；Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；除去尾气反应：_______________________________。3CO＋Fe2O32Fe＋3CO22CO2加热气密性浑浊2CO＋O2\n7．注意事项。空气再次被氧化(1)CO早出晚归：先用CO赶出试管内的________防止爆炸；结束时，停止加热，继续通入CO至玻璃管冷却，防止生成的铁____________。(2)酒精灯迟到早退：先通CO，再用酒精灯加热；实验完毕后，酒精灯要先撤离再停止通气。8．尾部酒精灯的作用：____________________________________________。点燃CO以防止其扩散到空气中使人中毒\n[典例1](2012年湖南株洲)早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究，请按要求填空：\n(1)写出CO还原Fe2O3的化学方程式：____________________________；(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是________________________；(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的目的是______________________；(4)实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是__________________________。\n答案：(1)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(2)石灰水变浑浊(3)燃烧多余的CO(或消除CO对空气的污染)(4)在右端导气管口用排水法收集一试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽\n有关工业炼铁的计算1．纯净物与含杂质物质的换算关系。纯度＝纯净物质量混合物质量×100%＝1－杂质的质量分数2．含杂质物质的化学方程式的计算步骤。(1)将含杂质的物质质量换算成纯净物的质量。(2)将纯净物的质量代入化学方程式进行计算。(3)将计算得到的纯净物质量换算成含杂质物质的质量。\n[典例2]某炼铁厂用赤铁矿石冶炼生铁。若要炼出1120t含铁95%的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少吨？点拨：计算时应注意把反应物和生成物都换算成纯物质的量，再代入化学方程式计算。解：纯铁的质量为1120t×95%＝1064t。设需要含氧化铁80%的赤铁矿的质量为x，则Fe2O3～2Fe16080%x1121064t16080%x＝1121064t解得x＝1900t答：需要含氧化铁80%的赤铁矿石1900t。\n金属资源的保护保护金属资源的主要途径：(1)防止金属______________；锈蚀(2)回收利用______________；(3)合理开采______________；(4)寻找金属替代品。废旧金属金属矿物\n铁生锈条件的探究【活动探究】[实验内容]将三根光亮的铁钉，分别放在三支试管中，如下图，几天之后观察现象。\n项目现象分析结论试管A生锈铁既与水接触，又与氧气接触在水、氧气同时存在的环境中铁会生锈试管B不生锈铁只与水接触试管C不生锈铁只与空气或氧气接触[实验现象]B、C两支试管内铁钉不生锈，A铁钉生锈。\n[实验结论]空气(O2)水(1)铁锈蚀的条件：是与__________和__________同时接触。空气(O2)(2)防锈原理：将铁与__________或________隔绝。(3)防锈方法：______________、______________、____________________、__________________等。涂油刷漆镀耐磨、耐腐蚀金属制造耐腐蚀合金水\n[典例3]如下图所示，在盛水的试管中放一根洁净的铁钉，用带U形管的胶塞塞紧，U形管内水面处同一高度。数天后观察到U形管内的水面()。A．a比b高B．b比a高C．一样高D．U形管中的水从b管全部溢出点拨：铁钉生锈消耗了试管内的氧气和水蒸气，这样使得试管内的气压减小。答案：A\n考点1工业炼铁的原理和装置1．(2013年四川巴中)化学兴趣小组的同学设计了用一氧化碳气体还原氧化铁的实验装置，如下图所示，回答下列问题：\n(1)为了避免玻璃管a在加热时可能发生爆炸，加热前应____________________。(2)a管中Fe2O3发生反应的化学方程式为：____________________________。(3)B装置除了吸收CO2气体外，还可______________________________。写出B装置中NaOH发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________。\n(4)若a管中氧化铁全部还原成铁，冷却后称量铁的质量比反应前氧化铁的质量减少了2.4g，则加入a管中的氧化铁的质量是__________g。答案：(1)先通一氧化碳排尽玻璃管内空气(2)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2(3)收集纯净的一氧化碳，防止一氧化碳逸出污染空气CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O(4)8\n考点2铁生锈条件的探究2．(2011年湖北荆门)铁钉在下列情况中，最容易生锈的是()。A．在干燥的空气中B．在潮湿的空气中C．浸没在自来水中D．浸没在植物油中点拨：铁在与氧气和水充分接触时容易生锈，水和氧气同时存在是铁生锈的必要条件；缺少任一条件，铁就不容易生锈。答案：B\n3．(2011年山东日照)下图是探究铁制品锈蚀的条件时做的五个实验(铁钉在不同环境中)，实验一段时间后，得出的结论A．甲、乙、戊中铁钉生锈快慢的顺序为：乙＞甲＞戊B．丙中的铁钉不生锈C．铁生锈的主要条件是与空气、水直接接触D．丁中铁钉生锈最严重答案：D\n考点3金属资源的保护4．(2012年山东滨州)下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是()。A．农具上铁锈不及时除去B．切过酸菜的菜刀不及时清洗C．工地上的钢管堆放在潮湿的地方D．家用剪刀不用时，涂上油并放在干燥处答案：D\n5．(2011年辽宁大连)铝、铜、铁是生活中常见的金属。(1)铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能的原因是________________________________________。(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的________________________________________________________________________。(3)铁制品锈蚀，实际上是铁跟空气中的________发生了化学反应。焊接铁制品时，通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈，反应的化学方程式为：______________________________。防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是__________。\n答案：(1)铝在空气中表面被氧化形成致密的氧化物薄膜(2)导电性Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O刷漆(合理(3)水、氧气即可)\n课间活动请同学们注意安全安全小贴士\n