1、1课题 3 金属资源的利用和保护第 1 课时 铁的冶炼01 知识管理 1.金属在自然界的存在形式：地球上的金属资源除少数很不活泼的金属如_金、银_等有_单质_形式存在外，其余都以_化合物_的形式存在。2一氧化碳还原氧化铁的实验实验原理：_3COFe 2O3 2Fe3CO 2_(用化学反应方程式表示)。= = = = =高 温 实验装置：实验现象：_红_色粉末逐渐变成_黑_色，产生一种能使澄清石灰水_变浑浊_的气体。注意事项：(1)实验操作顺序：实验时，需先点燃装置最右边的酒精灯，后通一氧化碳，直至排尽玻璃管内的空气再点燃酒精喷灯，以免发生爆炸；实验完毕，先停止加热，继续通一氧化碳至玻璃管冷却，
2、防止生成的铁被氧化，等装置完全冷却后再熄灭装置最右边的酒精灯。(2)尾气的处理：一氧化碳有剧毒，随意排入空气中会造成大气污染，所以要进行尾气处理，可采用将一氧化碳燃烧掉或用气囊收集的方法处理。3工业炼铁设 备：_高炉_。原 料：铁矿石、_焦炭_、石灰石、空气。原 理：在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的_一氧化 碳_将铁从铁矿石中还原出来。4含杂物质的化学方程式的计算公 式：纯净物的质量分数(又称纯度)_ 100%_。纯 净 物 质 量混 合 物 质 量注 意：在计算过程中，不论是反应物还是生成物，代入化学方程式进行计算的都必须是纯净物的质量。02 基础题 考点 1 常见的金属矿物1地球上的金属
3、资源广泛地存在于地壳和浩瀚的海洋中。下列金属在自然界中能以单质形式存在的是(D)A钠 B铝 C铁 D银2下列矿石的主要成分不属于氧化物的是(B)A铝土矿(主要成分 Al2O3)B菱铁矿(主要成分 FeCO3)C赤铁矿(主要成分 Fe2O3)D磁铁矿(主要成分 Fe3O4)考点 2 铁的冶炼3(2017重庆 A 卷)工业炼铁中会发生一氧化碳与氧化铁的反应，该反应中发生还原反应的物质是(B)ACO BFe 2O3 CCO 2 DFe4下列有关冶炼金属的反应中，正确的是(C)A4COFe 3O4=3Fe4CO 2BCCuO CuCO 2= = = = =高 温 C3COFe 2O3 2Fe3CO 2
4、= = = = =高 温 D3CFe 2O3 2FeCO 2= = = = =高 温 25修建铁路所需大量钢铁是以铁矿石为主要原料冶炼而得。(1)高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和_焦炭_。(2)高炉炼铁排放的废气中含有大量的高温一氧化碳，可作为能源用来煅烧石 灰石。请写出煅烧石灰石的化学方程式：_CaCO 3 CaOCO 2_。= = = = =高 温 (3)高炉中炼出的生铁的硬度比纯铁的_强_(填“强” “弱”或“一样”)；取少量高炉中炼出的生铁放入烧杯中，加入足量稀盐酸，发生反应的化学方程式为_Fe2HCl= =FeCl2H 2_，当反应停止后，还可观察到烧杯底部有黑色不溶物，该物质
5、是_C_(填化学式)。6如图所示的是一氧化碳还原氧化铁的实验。请回答下列问题：(1)一氧化碳还原氧化铁的化学方程式为_Fe 2O33CO 2Fe 3CO2_。= = = = =高 温 (2)A 处的现象是_红色固体变为黑色_；B 处的现象是_澄清的石灰水变浑浊_。(3)C 处酒精灯的作用是_将尾气点燃烧掉，防止污染空气_。考点 3 含杂物质的计算7(2017株洲)用 1 000 t 含有氧化铁 80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁 97%的生铁的质量约是(C)A560 t B571 tC577 t D583 t8某钢铁厂日产含杂质 4%的生铁 100 t，试计算该厂每天至少需含 Fe2O3 8
6、0%的赤铁矿石多少吨？解：设需要赤铁矿石的质量为 x。Fe2O33CO 2Fe3CO 2= = = = =高 温 160 112x80% 100 t(14%) x171.4 t160112 x80%100 t（ 1 4%）答：至少需要含 Fe2O380%的赤铁矿石 171.4 t。03 中档题9化学造福人类。下图中金属材料的冶炼和应用体现了人类社会不断发展、进步的是(A)A B只有C只有 D只有10炼铁厂以赤铁矿石、焦炭、石灰石、空气等为主要原料炼铁，主要反应过程如图所示：焦 炭 过 量 空 气 、 高 温 二 氧 化 碳 焦 炭 、 高 温 一 氧 化 碳 赤 铁 矿 、 高 温 生 铁请根
7、据题图和所学知识判断下列说法错误的是 (B)A生铁属于混合物B反应过程是置换反应，属于化合反应C原料中焦炭的作用是提供能量和制取一氧化碳D工业炼铁的设备是高炉311(2018巴中)用“W”形管进行微型实验，如图所示，下列说法错误的是(B)Aa 处红棕色粉末变为黑色Ba 处实验结束时先停止通入 CO，后停止加热Cb 处澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成D可利用点燃的方法进行尾气处理04 拓展题12(2018瑶海区二模)某班同学 用木炭粉末在酒精喷灯加热下做还原氧化铁实验，他们对反应后试管中剩余黑色固体产生了浓厚兴趣，请你随他们一起探究。【提出问题】反应后试管中剩余的黑色固体是什么？【査阅资料】常
8、见铁的氧化物部分性质如下：铁的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4颜色 黑 红 黑能否被磁铁吸引 否 否 能能否与酸反应溶解 能 能 能【猜想假设】甲同学：黑色固体是 FeO 和 C；乙同学：黑色固体是 Fe 和 C；丙同学：黑色固体是 Fe 和 Fe2O3；其他同学_丙_同学的猜想提出后，遭到其他同学质疑，其原因是_Fe 2O3是红色的_。【进行实验】有同学按照以下方案进行实验探究。实验步骤 实验现象 实验结论(1)用磁铁吸引反应后的黑色固体 黑色固体部分被吸引 _甲_同学猜想不正确(2)取适量反应后的黑色固体于试管中，向其中加入足量稀盐酸_有气泡产生_ 乙同学猜想正确请写出该实验中木炭还
9、原氧化铁反应的化学方程式：_3C2Fe 2O3 4Fe3CO 2_。= = = = =高 温 请按由强到弱的顺序写出常见金属的活动性顺序：_；请写出下列金属矿石主要成分的化学式：赤铁矿：_，磁铁矿：_，菱铁矿：_，铝土矿：_，黄铜矿：_，辉铜矿：_。4第 2 课时 金属资源保护01 知识管理 1铁制品的锈蚀生锈条件：铁与_水_、_氧气_同时接触。铁锈成分：铁锈主要成分是_Fe 2O3_，很_疏松_，不能阻止里层的铁被腐蚀。2防止铁生锈的方法防锈原理：破坏铁制品锈蚀的条件，使铁制品_隔绝空气_或_隔绝水_。防锈方法：保持铁制品表面_干燥和洁净_。在铁制品表面_涂一层保护膜_，如：刷油漆、涂油等。
10、在铁制品表面镀一层其他金属，如：镀耐磨和耐腐蚀的铬。改变铁的组成和结构，可制成耐腐蚀的_合金_，如：不锈钢。注 意：在温度较高、酸、食盐溶液等环 境下，铁生锈速率会加快，如：夏天用刀切咸菜，不及时擦干净，刀很快会生锈。3金属资源的保护有效途径：防止金属_锈蚀_；_回收利用_废旧金属；_有计划_、_合理地_开采矿物；寻找_金属的代用品_。02 基础题考点 1 金属的腐蚀和保护1铁锈是(D)A氧化铁 B含铁化合物C氧化亚铁 D混合物，主要成分是氧化铁2(2017福建)下列四支试管中，铁钉锈蚀最快的是(D)3(2018长沙)2018 年 5 月我国自主建造的第一艘航母下海，为保证航母的使用寿命，下列
11、防锈措施不可行的是(C)A用抗锈蚀性能优异的合金制造航母零部件B刷防锈漆C船体表面镀一层黄金D给某些部位涂油4下列措施中，不宜用于博物馆保存枪支大炮等铁制文物的是(A)A定期用湿布擦拭铁制文物B提醒观众不要用手触摸文物C保持文物储存室内空气的干燥D在铁制文物表面涂抹一层保护物质5某学习小组用相同的光亮铁钉探究铁生锈与哪些因素有关，设计的实验如图所示：(1)一周后观察，试管和中的铁钉无明显变化，试管中的铁钉明显生锈。探究发现铁生锈的主要条件是铁与_空气_和_水_直接接触。中铁钉的 A、B、C 三处中_B_处锈蚀最严重。(2)试管中加入的蒸馏水要事先煮沸，其目的是_除去水中的氧气_。5(3)沙漠地
12、区的铁制品锈蚀较慢的原因是_空气干燥_。考点 2 金属资源的保护6金属资源是不可再生资源，保护金属资源是我们刻不容缓的职责。下列有关叙述不正确的是(A)A大力开采矿物以保障金属材料的供用B提高废旧金属的回收利用率C在金属制品上刷漆、涂油等防止金属腐蚀D用特种塑料代替金属制造机器的零部件7金属与人类生活、生产密不可分。(1)目前世界上已有 50%以上的废旧钢铁得到回收利用，其目的是_A_(填字母序号)。A节约金属资源 B合理开采矿物C防止钢铁生锈(2)为充分利用资源，全国各地都在试行垃圾分类回收，有以下生活垃圾：纸盒；铝质易拉罐；塑料饮料瓶；铜导线；镀锌自来水管可以作为同一类回收的是_(填编号)
13、，它们属于_金属_(填“金属”或“非金属”)材料。03 中档题8下列有关铁的说法正确的是(D)A铁锈的主要成分是 Fe3O4，铁丝燃烧的产物是 Fe2O3B铁元素是地壳中含量最多的金属元素C铁锈很致 密能防止铁进一步氧化D铁丝生锈是缓慢氧化9如图是探究铁锈蚀条件的装置。调节 L 端与 R 端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后观察。下列推断错误的是(B)Ab 管中铁钉不会锈蚀BL 端与 R 端液面高度仍然保持一致C该实验说明铁锈蚀与水有关D若将 a 管中注满水会减慢铁的锈蚀10(2017河北)某同学根据铜绿的成分 Cu2(OH)2CO3作出猜想：金属铜锈蚀的条件除有氧气和水外，还必须有二氧化碳。为
14、证明“必须有二氧化碳” ，需要进行如图所示实验中的(B)A甲和乙 B甲和丁C乙和丁 D丙和丁11 “低碳生活，绿色出行” 。下图为共享单车。请回答下列问题：(1)图中所标示的各部件中，属于金属材料的是_(填序号)。6(2)自行车的闸线为钢丝，说明金属具有_延展性_。(3)车架表面喷漆不仅美观，而且可有效防止车架与_空气、水_接触而生锈。防止自行车链条生锈的有效措施是_涂油_。(4)自行车有些零件选用了铝合金材料，其优点是质量轻、硬度大和_耐腐蚀_。废旧自行车回收利用的意义是减少环境污染及_节约金属资源_。04 拓展题12(2017安徽)某研究小组为探究“影响铁制品锈蚀快慢的因素” ，取同浓度的
15、稀氨水和稀醋酸用下图装置完成表中实验，请回答下列问题。实验序号 实验温度/ 25 25 70 70试剂 稀氨水 稀醋酸 稀氨水 稀醋酸出现铁锈所需时间1 天未见锈蚀 5 分钟1 天未见锈蚀 1 分钟(1)铁锈的主要成分是_Fe 2O3_(填化学式)。(2)实验和可探究_温度 _因素对 铁制品锈蚀快慢的影响；欲探究试剂酸碱性对铁制品锈蚀快慢的影响，应选择的实验是_或_(填实验序号) 。(3)根据表中实验现象得出的结论 是_其他条件相同的情况下，温度越高，铁制品越容易生锈(或其他条件相同的情况下，酸性试剂中铁制品容易生锈；其他答案合理均可)_(写出 1 点即可)。(4)影响铁制品锈蚀快慢除上述因素外，还有_酸的浓度_(写出 1 点即可)，请设计实验方案_常温下，取两支试管，分别加入不同浓度的稀醋酸，并放入相同的铁钉，观察出现铁 锈所需的时间(其他合理答案均可)_。请写出下列反应的化学方程式：炼铁高炉中发生的三个反应：_，_，_；有铁参加的化合反应：_；有铁参加的置换反应：_ ；有铁生成的置换反应：_。
