1、第 14 讲 金属资源的利用和保护, 铁的冶炼)1地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，多数金属化学性质活泼，所以它们以_化合物_形式存在。只有少数金属化学性质不活泼，如金、银等以_单质_形式存在。在工业上把_能提炼金属的矿物_叫矿石。常见的矿石，如赤铁矿主要成分_Fe 2O3_，磁铁矿主要成分_Fe 3O4_，菱铁矿主要成分 _FeCO3_。2工业炼铁(1)设备：_炼铁高炉_；(2)原料：_铁矿石、焦炭、石灰石、空气_；(3)原理：_3COFe 2O3 2Fe3CO 2_。= = = = =高 温 3铁的冶炼(1)原理：_3COFe 2O3 2Fe3CO 2_= = = = =高 温 在高
2、温条件下，用还原剂一氧化碳从铁的氧化物中将铁还原出来。(2)装置：(3)实验步骤：_检查装置的气密性_；将氧化铁粉末装入玻璃管后固定在铁架台上；点燃右端酒精灯；给玻璃管通入一氧化碳；加热装有氧化铁的玻璃管；停止_加热_；停止_通入一氧化碳_；熄灭右端酒精灯。(4)实验注意事项：实验开始先_通一氧化碳排尽玻璃管中的空气 _，以免加热时发生_爆炸_。实验结束时先_停止加热_，继续_通入一氧化碳_至温度降低到室温，防止_生成的铁在高温时被氧化_，同时防止_试管中的石灰水倒吸进入灼热的玻璃管_。_一氧化碳有毒_，实验装置中必须有尾气处理装置。(5)实验现象：玻璃管中的_红色粉末变为黑色_；试管中澄清石
3、灰水 _变浑浊_；玻璃导管尖嘴处有蓝色火焰。, 金属资源的利用和保护)1金属的锈蚀(1)铝的耐腐蚀性能好的原因：_常温下，铝能与空气中的氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，起到保护的作用_。(2)铁在潮湿的空气中与_水_、_氧气_反应生成铁锈( 主要成分为_Fe 2O3_)，铁锈疏松、易吸水，如不及时除去可以加速铁制品的生锈。2防止金属锈蚀的措施(1)_保持金属表面清洁干燥_；(2)_涂一层保护膜_(如：刷漆、涂油、镀不活泼金属或致密的氧化物薄膜)。【例 1】(2013，成都)在金属表面覆盖保护膜是普遍采用的金属防锈措施之一。下列自行车的防锈措施中，不属于覆盖保护膜的是( )A擦拭保持洁净与干燥B链
4、条上油C轮圈镀铬D车架喷漆答案A 解析： 及时擦拭保持 铁制品表面的洁净与干燥，可以防止铁制品生锈，但这项措施不属于覆盖保护膜，A 项符合题意；B 中链条上油，C 中轮圈镀铬，D 中车架喷漆都属于在钢铁制品表面覆盖了一层保护膜。【例 2】下列有关金属锈蚀与保护措施中不正确的是( )A铁锈蚀的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生了化学变化B同样的铁制品在海南比在兰州更易锈蚀C在铁表明刷油漆可以防止铁锈蚀D铝的抗锈蚀性能比铁强， 生活中可用钢丝球洗刷铝锅答案D 解析： 铁在空气中 锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程，A 正确；海南临海，空
5、气潮湿，兰州属内陆城市，空气干燥，B 正确；在 铁表面刷油漆，既隔绝 空气又防水，可防止铁锈蚀，C 正确；用钢丝球洗刷铝制品，会把铝表面的致密氧化膜除掉，失去保护作用，D 不正确。【例 3】(2014，兰州)下列说法中正确的是( )A废旧电池可以随意丢弃B铁矿石可以随意开采C被腐蚀的铁制品应该加以回收利用D铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁答案C 解析：废旧电池随意 丢弃不仅浪费而且会造成水土污染，A 错；铁矿石在地壳中的贮藏量是有限的，应合理开采，B 错；被腐蚀的铁 制品加以回收不仅节约资源还可防治环境污染，C 正确；铁在氧气中燃 烧生成四氧化三铁， D 错；故选 C。【例 4】(2014，邵阳)看
6、图回答下列问题：(1)上述金属制品，利用其导热性的是_( 填字母)，A 图中用到的合成材料是_。(2)钢铁是常用的金属材料，写出工业上用赤铁矿( 主要成分是 Fe2O3)炼铁的主要化学方程式：_。(3)铝制品比铁制品具有更好的抗腐蚀性能，是因为铝表面能生成一层 _，阻止铝进一步被氧化。(4)铁制水龙头易生锈，写一条能防止铁制品生锈的方法： _。答案(1)B 塑料 (2)3COFe 2O3 2Fe3CO 2 (3) 致密的氧化物薄膜 (4)= = = = =高 温 在水龙头表面涂刷油漆 解析：(1)铝制水壶利用了金属的 导热性；塑料属于合成材料；(2)CO 在高温条件下与氧化铁反应，生成铁和二氧
7、化碳，其反应的化学方程式为：3COFe 2O32Fe3CO 2；(3)铝制品比铁制品具有更好的抗腐蚀性能，是因为铝表面能生成= = = = =高 温 一层致密的氧化物薄膜，阻止铝进一步被氧化；(4)采取在水 龙头表面涂刷油漆或镀上其他金属等方法，都可使铁与空气中的水和氧气隔绝，而达到防止锈蚀的目的。1下列关于铁的说法正确的是( B )A纯铁比生铁硬B铁矿石、焦炭、石灰石是高炉炼铁的原料C可用铁制容器配制农药波尔多液D铁锈能阻碍里层的铁继续与氧气、水等反应2下列家庭小实验中，铁钉被腐蚀的速度最慢的是( B )3下列有关金属材料的叙述错误的是( C )A回收利用废旧电池的铅、汞等可减少对环境的污染
8、B铝块能制成铝箔是利用了铝的延展性C铝比钢铁中的铁活泼，因而铝的抗腐蚀性能比铁差D在铁制品表面刷漆或镀耐腐蚀金属都可以防止铁制品锈蚀解析：废旧电池中的铅、汞有毒 ，对环境有污染；金属都具有延展性； 铝的化学性质虽然比铁活泼，但铝在空气中被氧化表面形成致密的氧化铝保护膜，因而具有良好的抗腐蚀性能。4(2013，呼和浩特)工业上将赤铁矿石炼成铁是一个复杂的过程 ，炼铁高炉中发生的主要反应有( B )CO 2 CO2 Fe 2O33H 2 2Fe3H 2O Fe 2O33CO= = = = =点 燃 = = = = =高 温 2Fe3CO 2 2Fe 2O33C 4Fe3CO 2 = = = = =
9、高 温 = = = = =高 温 CO 2 C 2CO= = = = =高 温 A BC D解析：炼铁高炉中发生的主要化学反应有：CO 2 CO2；CO2C 2CO；Fe2O33CO 2Fe3CO 2。= = = = =点 燃 = = = = =高 温 = = = = =高 温 5 现有 AG 七种物质，已知 A 是赤铁矿的主要成分，E 的浓溶液稀释时会放出大量的热，G 溶液为蓝色，它们之间存在如图所示的转化关系：(1)写出下列物质的化学式：D: FeSO4_；F: Cu_。(2)在反应中，属于置换反应的是_( 填序号)。(3)工业上常利用反应的原理来炼铁，写出反应的化学方程式： _Fe2O33CO2Fe3CO 2_。= = = = = (4)写出物质 A 与 E 的稀溶液发生反应的化学方程式： _Fe2O33H 2SO4=Fe2(SO4)33H 2O_。6(2013，安徽)铁锅、铝锅是生活中常用的炊具，图中是铁锅的示意图。(1)铁锅含有的金属单质是_Fe_( 写化学式)，含有的有机合成材料是_塑料_。(2)炒菜时铁锅中的油着火可用锅盖盖灭，其灭火原理是_ 隔绝氧气_。(3)铝锅轻便、耐用，其原因是_铝的密度小_、_常温下， 与氧气反应表面生成致密的氧化铝薄膜，阻止铝的进一步氧化_。(4)废旧铁锅、铝锅不要随意丢弃，应回收利用，这样做的意义是 _减少环境污染，节约资源_。
