金属矿物_铁的冶炼_课件.ppt

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1、- 1 - 2 - - 2 -磁铁矿主要成分磁铁矿主要成分Fe3O4 黄铁矿的主要成黄铁矿的主要成分分FeS2 铁的几种矿石铁的几种矿石赤铁矿赤铁矿(主要成分主要成分Fe2O3) 菱铁矿主要成分菱铁矿主要成分FeCO3 - 3 - - 3 - 孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3铝土矿铝土矿黄铜矿黄铜矿 CuSAl2O3- 4 - - 4 -磁铁矿（磁铁矿（Fe3O4）黄铁矿黄铁矿 FeS2FeS2赤铁矿（赤铁矿（Fe2O3）- 5 - FeFe2 2O O3 3 FeFe实验原理实验原理3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3 = 3CO = 3CO2 2 + + 2Fe2Fe高温高温- 6

2、 - - 6 -实验装置实验装置（从反应物的状态、反应条件等方面考虑）（从反应物的状态、反应条件等方面考虑）- 7 - - 7 - 8 - - 8 -实验现象：实验现象：u红色粉末逐渐变黑红色粉末逐渐变黑u澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊金属氧化物失去氧元素转化为金属的过金属氧化物失去氧元素转化为金属的过程，称为金属氧化物的程，称为金属氧化物的还原还原。3COFe2O3 2Fe3CO2高温高温- 9 - - 9 - （1 1）组组装装实验仪实验仪器，器，并并检查装置的气密性检查装置的气密性 （2 2）检验检验COCO的纯度的纯度 （3 3）向玻璃管）向玻璃管内内通入一通入一氧氧化化碳气碳气体；

3、体；( (通入通入coco) ) （4 4）给氧给氧化化铁铁加加热热； （点燃（点燃酒精灯酒精灯） （5 5）停止加）停止加热热； （熄（熄灭灭酒精灯酒精灯） （6 6）待）待试试管管内内的物的物质质冷却后停止通一冷却后停止通一氧氧化化碳碳。 (停止通停止通co)实验步骤实验步骤(CO: 早出晚归早出晚归 酒精灯酒精灯:迟到早退迟到早退)- 10 - - 10 -1.1.先通一会儿先通一会儿COCO，然后加热，然后加热排尽空气，防止排尽空气，防止COCO与管与管中中的空气混的空气混合加热后发合加热后发生爆炸生爆炸防止热的铁又变成铁的氧化物防止热的铁又变成铁的氧化物为为什么？什么？为为什么？什么

4、？2.2.实验结实验结束时，停止加热，待试管冷束时，停止加热，待试管冷却却后停后停止通止通COCO- 11 - - 11 -思考：思考：1.一氧化碳能否直接排放到空气中？一氧化碳能否直接排放到空气中？提示：提示：COCO难溶于水，具有可燃性难溶于水，具有可燃性uCOCO是有毒气体，不能直接排放到是有毒气体，不能直接排放到空气中空气中，所，所以要进行尾气处理。以要进行尾气处理。2.如何处处理尾气气？- 12 - - 12 -COFe2O3澄清石灰水澄清石灰水方法方法1：增加酒精灯点燃尾气增加酒精灯点燃尾气- 13 - - 13 -方法方法2：用排水法收集后再处理用排水法收集后再处理- 14 -

5、- 14 -方法方法3：用气球收集后再处理用气球收集后再处理- 15 - - 15 -方法方法4：用导管送至加热的酒精灯处点燃，用导管送至加热的酒精灯处点燃，作为热量的来源作为热量的来源- 16 - - 16 -3.3.用用导管送至加热的酒精灯处点燃，作导管送至加热的酒精灯处点燃，作为热量的来源为热量的来源1.1.用用酒精灯酒精灯点燃点燃，使其转化为，使其转化为COCO2 22.2.用用气球收集或用排水法气球收集或用排水法收集收集后再处理后再处理尾气处理方法：尾气处理方法：- 17 - - 17 -思考：思考：如何检验反应中生成了铁？如何检验反应中生成了铁？u用用磁铁吸引，生成的黑色固体能被吸

6、引磁铁吸引，生成的黑色固体能被吸引u将将黑色固体在黑色固体在O O2 2中点燃，火星四溅中点燃，火星四溅u将将黑色的固体放入稀盐酸中，有气泡黑色的固体放入稀盐酸中，有气泡产产生，且生，且溶液变成浅绿色溶液变成浅绿色【物理方法物理方法】【化学方法化学方法】- 18 - - 18 - 工业炼铁工业炼铁二二1.设备：设备：高炉高炉2.原料：原料：铁矿石、铁矿石、焦炭、焦炭、石灰石、石灰石、空气空气- 19 - - 19 -过量过量空气空气焦炭焦炭点燃点燃高温高温CO2CO焦炭焦炭u用作燃料，提供热能用作燃料，提供热能u形成还原剂形成还原剂CO思考：思考：焦炭有什么作用？焦炭有什么作用？- 20 -

7、- 20 -石灰石的作用：石灰石的作用：将杂质（将杂质（SiO2） 转化为炉渣除去。转化为炉渣除去。CaCO3CaOCO2高温高温CaOSiO2CaSiO3高温高温- 21 - - 21 - 金属的冶炼金属的冶炼三三1.加热法加热法（制制HgHg、AgAg、AuAu等不活泼金属等不活泼金属） 2HgO 2Hg + O22.加加热还热还原法原法（制制ZnZn、FeFe、CuCu等较活泼的等较活泼的金属金属） 还还原剂：原剂：C、H2、CO 如如：利用赤铜矿（：利用赤铜矿（CuCu2 2O O）提）提取铜取铜 2Cu 2Cu2 2O+C 4Cu+COO+C 4Cu+CO2 23.电电解法解法（制制

8、K、Na、Mg、Al等活泼金属等活泼金属） 2Al2O34Al 3O2 通电通电电电解熔融氧化铝解熔融氧化铝制铝制铝电解熔融氯化镁电解熔融氯化镁制镁制镁MgCl2Mg Cl2 通电通电高温高温- 22 - - 22 -1.（1）实验室用）实验室用CO与赤铁矿石炼铁的实验步骤：与赤铁矿石炼铁的实验步骤：加热加热 通通CO 熄灭酒精灯熄灭酒精灯 停止通停止通CO（2）尾气要处理的原因：）尾气要处理的原因：（3）如果将）如果将CO改为改为H2还要进行尾气处理吗？还要进行尾气处理吗？ CO有剧毒会污染空气有剧毒会污染空气不需要，因为不需要，因为H2无毒无毒- 23 - - 23 - 2 2、一、一氧氧

9、化化碳还碳还原原氧氧化化铁铁的的实验实验装置如装置如图图所示：所示：（1 1）、若先）、若先给氧给氧化化铁铁加加热热，再通入一，再通入一氧氧化化碳碳可能可能产产生的后果是生的后果是 。 （2 2）、）、A A中出中出现现的的现现象是象是 . . （3 3）、）、B B装置中装置中产产生的生的现现象可判象可判断断反反应应是否是否开开始始发发生，生，B B试剂试剂是是 。（4 4）、）、C C装置的作用是装置的作用是 。 发生爆炸发生爆炸澄清石灰水澄清石灰水收集未反应的收集未反应的CO，防止污染，防止污染红棕色粉末变成黑色红棕色粉末变成黑色AB- 24 - - 24 -3.3.工业炼铁的原料是（工

10、业炼铁的原料是（ ）A A、铁矿石、一氧化碳、空气铁矿石、一氧化碳、空气 B B、铁矿石、烟煤、生石灰铁矿石、烟煤、生石灰 C C、铁矿石、焦炭、空气铁矿石、焦炭、空气 D D、铁矿石、焦炭、石灰石、空气铁矿石、焦炭、石灰石、空气D4.4.下列变化过程不属于金属冶炼的是（下列变化过程不属于金属冶炼的是（）A A电解氧化铝电解氧化铝 B B铁在氧气中燃烧铁在氧气中燃烧C C金属氧化物与焦炭在高温下反应金属氧化物与焦炭在高温下反应D D高温下高温下COCO还原还原CuOCuOB- 25 - - 25 -5.现有现有 磁铁矿（主要成分：磁铁矿（主要成分：Fe3O4 ) 黄铁黄铁矿（主要成分矿（主要成

11、分FeS2 ) 赤铁矿（主要成分赤铁矿（主要成分Fe2O3），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适），请你从多角度分析三种矿石中哪种不适合用来炼铁，（填写序号）合用来炼铁，（填写序号） ；原因：原因：含铁量不高且会产生二氧化硫污染空气分析：分析：磁铁矿（磁铁矿（Fe3O4）Fe%=72.4% 赤铁矿（赤铁矿（Fe2O3）Fe%=70% 黄铁矿（黄铁矿（FeS2）Fe%=46.7%- 26 - - 26 -焦炭焦炭过量空气过量空气焦炭焦炭高温高温高温高温赤铁矿赤铁矿高温高温CO2COFe6. 工业炼铁的主要反应过程如下：工业炼铁的主要反应过程如下：请写出有关的化学方程式：请写出有关的化学方程式：- 27 - - 27 -地壳中元素的分布地壳中元素的分布- 28 - - 28 -自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的银自然界以单质形式存在的金自然界以单质形式存在的金