铁的性质和钢铁的冶炼.docVIP

【本讲教育信息】 一. 教学内容 铁的性质和钢铁的冶炼 二. 重点、难点 1. 了解铁的物理性质与实际生活的不同； 2. 掌握重要化学性质，总结变化过程中铁的化合价的变化； 3. 掌握生铁和钢的冶炼方法； 4. 掌握含杂物质的化学方程式的计算方法。 三. 具体内容 本章的重点是围绕着铁。 首先，我们需要掌握哪些铁的物理性质？ 其次，需掌握的化学性质有哪些？总结铁在化学反应中化合价的变化特点？ 再次，生铁和钢的冶炼：什么叫合金？铁的合金有哪些？含什么元素？铁矿石应掌握哪些？炼铁的原理和化学方程式？炼钢的原理和化学方程式？ 最后，常见金属大多数都是常识性了解的内容，那么，需掌握的是：哪些金属在空气中被氧化易形成一层致密的氧化物薄膜？钛这种金属广泛应用于航空和船舶制造的优点是什么？ 【典型例题】 [例1] 如图所示：取一团光亮无锈的铁丝，放入一只洁净试管的底部，将试管倒放在一个盛有水的烧杯里。数天后，能观察到的现象是______________ 答案：铁丝生锈，试管内水面上升1/5。 解析：注意铁丝生锈需要的条件，以及由此引起的其他现象。 [例2] 将铁粉和铜粉的混合物20g，放入足量的硫酸铜溶液中，完全反应后的红色固体共22g，求原反应物中铜的质量分数？ 答案：30% 解析：运用差量法。 [例3] 炼200吨含3%杂质的生铁，需要含85%氧化铁的赤铁矿石多少吨？ 答案：326.1t 解析：含杂计算，带入化学方程式的应是纯净物的质量。 [例4] 含氧化铁70%的赤铁矿60t，再冶炼过程中铁损失2%，求：最终能炼出含杂质4%的生铁多少t？ 答案：30.0t 解析：利用分步运算，关键考虑损失问题。 [例5] 用含杂质的57%的铝矿石（主要成分为三氧化二铝）来提炼金属铝，若炼出3.6吨铝，需此矿石多少吨？ 答案：15.8t 解析：带杂计算，带入化学方程式的应是纯净物的质量。 [例6] 某样品为铁粉和铜粉的混合物，为了测定样品中含铜的质量分数，甲、乙、丙、丁四同学用同一样品分别进行实验。测得数据如下：　　　　 甲 乙 丙 丁 所取固体样品的质量（g） 20 15 10 10 加入硫酸溶液的质量（g） 100 100 100 120 反应后剩余固体质量（g） 14.4 9.4 4.4 4.4 分析实验数据，回答以下问题： （1）样品中铜的质量分数是多少？ （2）乙同学反应后的溶液质量是多少？ 答案：（1）Cu 的质量分数 44% （2）溶液质量是 105.4 g 解析：对比判断哪种反应物过量。 [例7] 将铁片分别放入下列溶液中，溶液质量会减少的是（ ） A. 稀硫酸 B. 硫酸铜溶液 C. 硫酸锌溶液 D. 稀盐酸 答案：B 解析：考虑同种状态物质的质量差的原因。 [例8] 在托盘天平的两盘上，各放一只烧杯，调节平衡。在两烧杯里分别放入等质量等浓度的稀硫酸，若在 右盘中放入一定质量的铁，恰好完全反应，为使天平保持平衡，应在左盘加入与铁质量相同的金属是（ ） A. Zn B. Al C. Cu D. Ag 答案：B 解析：天平平衡问题应考虑增重。 【模拟试题】（答题时间：40分钟） 1. 下列操作中，用物理方法能够达到目的的是（ ） A. 分离碳粉和铁粉的混合物 B. 除去氧化铜中混有的少量铜粉 C. 检验氢气中是否含一氧化碳 D. 鉴别氯酸钾和氯化钾 2. 铁是一种应用广泛的金属，下列关于铁的说法中，正确的是（ ） A. 生铁不能完全溶解在足量的稀硫酸中 B. 铁在干燥的空气中容易生锈 C. 用稀硫酸可以除去混在铜粉中的少量铁 D. 铁在氧气中燃烧生成黑色的氧化铁 3. 分别选用一种试剂，用化学方法除去下列各物质中的杂质，用化学方程式表示： 铜粉中混有少量铁粉 ；氯化钙中混有少量碳酸钙 ； 氧化钙中混有碳酸钙 ；硫酸亚铁中混有硫酸铜 。 4. 我国约在南北朝时就开始冶炼黄铜，黄铜是铜和锌的合金。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数，取10g黄铜加入50g稀硫酸中，恰好完全反应，产生0.1g氢气。试求：该黄铜样品中铜的质量分数？ 5. 煅烧含杂质20%的石灰石50吨，可得到氧化钙多少吨？（杂质不反应） 6. 用镁和铁分别与盐酸反应制氢气，若产生的氢气质量相等，则消耗镁与铁的质量_________。 7. 炼铁的反应原理是___________________________________________ 其化学反应方程式是______