第二节-金属矿物-铁的冶炼.pptVIP

工业炼铁原理 把铁矿石跟焦炭、石灰石一起加入高炉，从下方通入空气，焦炭燃烧，生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体，一氧化碳气体跟氧化铁在高温下反应生成铁。 注：高炉炼得的铁为生铁，仍含有少量杂质。 工业炼铁 原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。 设备：高炉 相关反应： C + O2 CO2 CO2 + C 2CO Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 点燃 高温 高温 CaCO3 CaO + CO2 高温 除去铁矿石中的SiO2等杂质 提供热量和产生还原剂 1、还原法 把金属矿物与焦炭、氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应。 金属的冶炼方法 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高温 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 高温 Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O 高温 物质失去氧的反应称为还原反应，物质得到氧的反应称为氧化反应。 CuO + H2 Cu + H2O CuO + CO Cu + CO2 2CuO + C 2Cu + CO2 高温 △ △ 还原氧化铜制铜 2、电解法 某些活泼的金属很难从其矿石中还原出来，需用电解的方法。 （1）电解熔融氧化铝制金属铝： 2Al2O3 4Al + 3O2 （2）电解熔融的氯化钠： 2NaCl 2NaCl + Cl2 金属的冶炼方法 通电 通电 3、热分解法 有些金属的氧化物受热易分解，可用加热的方法。 氧化汞制水银： 2HgO 2Hg + O2 金属的冶炼方法 △ 4、湿法冶金 铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，这种方法是现代湿法冶金的原理: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 金属的冶炼方法 第2节 金属矿物 铁的冶炼 一、常见的金属 金属的存在形式 单质：少数化学性质较不活泼的金属，如铂、金、银等。 化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠、钙等 孔雀石(Cu2(OH)2CO3 ) 金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。 含有矿物的岩石称为矿石。 自然界以单质形式存在的金 自然界以单质形式存在的银 铜的矿物主要有黄铜矿、孔雀石、斑铜矿和赤铜矿等。 黄铜矿：CuFeS2 辉铜矿：Cu2S 孔雀石：Cu2(OH)2CO3 铝的矿物主要有铝土矿和明矾石等。 铝土矿: Al2O3 铁的矿物主要有：赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿等。 赤铁矿: Fe2O3 黄铁矿: FeS2 菱铁矿: FeCO3 Fe3O4 金属的冶炼 使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。 上海宝山钢铁公司炼铁高炉 为纪念1996年中国钢产产量突破1亿 吨而发行而发行的邮箱 原理： Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 高 温 一、铁的冶炼 一、铁的冶炼 实 验 装 置 (CO) (Fe2O3) 尾气处理 (红棕色粉末) 蓝色火焰 酒精喷灯 澄清石灰水 （1）连接仪器； （2）检查装置的气密性； （3）装入药品并固定装置； （4）向硬质玻璃管内通入CO气体； （5）给氧化铁加热； （6）停止加热； （7）等玻璃管冷却至室温后停止通入CO气体，熄灭右端酒精灯； 实 验 步 骤 1、澄清石灰水的作 用是什么？ 2、为什么要进行尾气处理？尾气如何处理？ 3、实验中为什么要先通一段时间CO，再加热Fe2O3？ 4、实验结束后,为什么要先停止加热继续通CO直至试管内物质冷却？ 5、如何验证实验中产生了铁？ 点燃或收集 检验生成的二氧化碳 因为CO有毒会污染环境 排出装置中的空气，防止加热时发生爆炸 防止热的铁再次被氧化以及防止石灰水倒吸 用磁铁吸引或加入稀酸 产生蓝色火焰 交流与讨论 红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 实 验 现 象 尾 气 处 理 （1）收集法：接一气球收集尾气或将尾气用排水法收集。 （2）燃烧法：将尾气点燃。（可用于加热氧化铁） CO有毒，防止污染空气。 相 关 化 学 方 程 式 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 CO2 + Ca(OH)2=CaCO3 + H2O 2 CO + O2 2 CO2 高温 点燃 工业炼铁的主要设备：高炉 炼 铁 工 业 设 备 图