《金屬資源的利用和保護(hù)》金屬和金屬材料PPT課件6
一、鐵的冶煉
1. 原料：焦炭、石灰石、鐵礦石
黃鐵礦 FeS2
赤鐵礦 Fe2O3
菱鐵礦 FeCO3
磁鐵礦 Fe3O4
2. 原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來(lái)。
Fe2O3 + 3CO==2Fe + 3CO2
現(xiàn) 象 紅色粉末變?yōu)榛液谏勰�，澄清石灰水變渾�?/p>
結(jié) 論 CO 將紅色 Fe2O3 粉末還原生成灰黑色鐵固體,并產(chǎn)生 CO2
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想想做做
用 1000 t 含氧化鐵 80% 的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵 96% 的生鐵多少噸?
【解】1000 t 赤鐵礦石含氧化鐵的質(zhì)量為：
1000 t × 80% = 800 t
設(shè) 800 t 氧化鐵理論上可以煉出鐵的質(zhì)量為 x。
Fe2O3 + 3CO==2Fe + 3CO2
160 2×56
800 t x
x = 560 t
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活動(dòng)與探究
鐵生銹條件的探究
現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘、試管、經(jīng)煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以證明鐵制品銹蝕的條件。
回答下列問(wèn)題：
1. 試管Ⅱ中為什么要用煮沸過(guò)的蒸餾水，且要加入植物油？
這樣做是為了防止蒸餾水中溶有氧氣。
2. 鋁與氧氣反應(yīng)生成的氧化鋁能起到保護(hù)里層鋁的作用。鐵銹是否也能保護(hù)里層的鐵呢？
不能，因?yàn)殍F銹是疏松的。
3. 你能否根據(jù)鐵生銹的條件提出防止鐵制品生銹的原理？
破壞鐵生銹的條件：
① 隔絕空氣；② 隔絕水。
4. 在實(shí)際生活和生產(chǎn)中我們應(yīng)該采取哪些具體方法來(lái)防止鐵制品生銹呢？
防止鐵制品生銹的具體方法為：
保持鐵制品表面干燥和潔凈；在鐵制品表面涂一層保護(hù)膜，如刷油漆，涂油，鍍上一層耐磨、耐腐蝕的金屬鉻，高溫灼燒金屬，進(jìn)行 “烤藍(lán)” 處理等。制成合金鋼，如不銹鋼。
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想想議議
廢棄金屬的回收有什么意義？
1. 可節(jié)約金屬資源；
2. 由于金屬冶煉需在高溫下進(jìn)行，回收廢棄金屬并進(jìn)行再利用可節(jié)約能源；
3. 降低金屬制品的生產(chǎn)成本，從而使人們能得到物美價(jià)廉的金屬制品；
4. 可減少金屬對(duì)環(huán)境的污染。
2. 金屬資源保護(hù)
保護(hù)金屬資源的有效途徑：
(1) 防止金屬銹蝕；
(2) 回收利用廢舊金屬；
(3) 合理有效地開(kāi)采礦物；
(4) 尋找金屬代用品。
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課后習(xí)題
1. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)回答，鐵釘在下列哪些情況下容易生銹？
(1) 在干燥的空氣中；
(2) 在潮濕的空氣中；
(3) 部分浸入食鹽水中；
(4) 浸沒(méi)在植物油中。
指導(dǎo)建議：本題可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)尋找結(jié)果，按題目所給要求完成實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行探究。當(dāng)然還可以利用本課題中所學(xué)鐵生銹的條件分析完成。鐵制品在與氧氣、水同時(shí)直接接觸的條件下易生銹。所以在干燥的空氣中，沒(méi)有水分鐵不易生銹，而在潮濕的空氣中，既含有水，又含有氧氣，符合鐵生銹的條件。當(dāng)鐵部分浸入食鹽水中，隨著水分的蒸發(fā)，液面上的鐵實(shí)際上也是處在潮濕的空氣中，所以也易生銹，但浸沒(méi)在植物油中，不與氧氣、水接觸，也就不會(huì)生銹了。
2. 回答下列問(wèn)題：
(1) 為什么沙漠地區(qū)的鐵制品銹蝕較慢？
指導(dǎo)建議：沙漠地區(qū)空氣干燥。
(2) 被雨水淋濕的自行車(chē)，為什么須先用干布擦凈后才能用帶油的布擦？
指導(dǎo)建議：盡管用帶油的布擦被水淋濕的自行車(chē)，水分卻依然存在，并且水與油不相溶，鐵依然能接觸到空氣和水，鐵生銹的條件依然存在，所以必須先擦去水分再抹油。
3. 我國(guó)古代將爐甘石(ZnCO3)、赤銅(Cu2O)和木炭粉混合后加熱到約 800 ℃，得到一種外觀似金子的鋅和銅的合金，試寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(提示：ZnCO3 加熱可分解為 ZnO。)
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根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算:
(1)赤鐵礦中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，玻璃管中剩余粉末中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù) (雜質(zhì)中不含其他可被還原的氧化物)；
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將洗氣瓶中的石灰水過(guò)濾，可得沉淀多少克?
解: 樣品的質(zhì)量為 85.6g - 65.6g = 20 g
氧化鐵中氧元素的質(zhì)量為 85.6g - 80.8g = 4.8 g
氧化鐵的質(zhì)量為 4.8g÷48/160×100% = 16 g
產(chǎn)生 CO2 的質(zhì)量為 170.0 g - 156.8g = 13.2 g
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