九年級化學下冊 第九單元 金屬 第一節(jié) 常見的金屬材料 第2課時 金屬礦物及其冶煉課件 魯教版.ppt

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知識管理,歸類探究,當堂測評,分層作業(yè),第九單元金屬第一節(jié)常見的金屬材料第2課時金屬礦物及其冶煉,知識管理,1．鐵、鋁在自然界中的存在形式鋁礦石：常見的有鋁土礦、鉀長石和明礬石等，它們的主要成分分別是Al2O3、KAlSi3O8和KAl3(SO4)2(OH)6。鐵礦石：常見的鐵礦石有赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦和黃鐵礦等，它們的主要成分分別是Fe2O3、Fe3O4、FeCO3和FeS2。,2．工業(yè)煉鐵的化學原理原理：一氧化碳和氧化鐵反應，利用還原劑一氧化碳將鐵從其氧化物的礦石中還原出來。反應：Fe2O3＋_____CO___________?，F(xiàn)象：紅棕色的氧化鐵粉末逐漸變成______，同時澄清石灰水逐漸變_______，尾氣燃燒產(chǎn)生_______火焰。注意：因CO有毒，故不能隨意排放到空氣中；處理的原則是將CO點燃轉(zhuǎn)化為無毒的CO2或收集備用。,3,2Fe＋3CO2,黑色,渾濁,藍色,3．還原反應的概念概念：含氧化合物中的氧被奪去的反應。使氧化物發(fā)生還原反應的物質(zhì)，具有還原性。舉例：一氧化碳能使氧化鐵失去氧而轉(zhuǎn)化成鐵，則一氧化碳就具有還原性，稱為還原劑。4．工業(yè)煉鋁的化學原理方法：電解法。反應：2Al2O34Al＋3O2↑。,5．根據(jù)化學方程式進行含雜質(zhì)物質(zhì)的計算關鍵：要將純凈物質(zhì)量代入化學方程式進行計算。換算關系：,歸類探究,類型之一工業(yè)煉鐵的原理某化學興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應來探究煉鐵的原理，裝置如下圖所示。請回答有關問題：,(1)為避免一氧化碳污染空氣，并回收利用一氧化碳，方框中連接的是C和D，導管接口的連接順序為a→()→()→()。C裝置中NaOH的作用是____________________________。(2)實驗開始時，應__________________(填“先加熱再通CO”或“先通CO再加熱”)，目的是__________________________________。(3)實驗進行一段時間后，A中玻璃管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象為_________________________，化學方程式為__________________________________。(4)除CO外，還有哪些物質(zhì)可以還原Fe2O3？_________(請寫一種物質(zhì)的化學式)。,d,b,e,除去殘余的二氧化碳,先通CO再加熱,趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱時爆炸,固體由紅棕色變成黑色,3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2,C(或H2),【解析】(1)根據(jù)題圖可以看出用來收集CO的方法是排液體法，而排液體法收集氣體時氣體的流向應是“短進長出”，故導管口的連接順序是a→d→b→e。其中C裝置中NaOH的作用是除去尾氣中的二氧化碳，以收集到較純凈的一氧化碳。(2)因為CO是易燃性氣體，為了防止試管內(nèi)存在空氣，與一氧化碳混合加熱時發(fā)生爆炸，所以實驗開始時，應先通一氧化碳再加熱，目的是趕盡玻璃管內(nèi)的空氣，防止加熱時爆炸。(3)A處發(fā)生的是一氧化碳還原氧化鐵的反應，生成物為鐵和二氧化碳，所以可以觀察到的現(xiàn)象是固體由紅棕色變成黑色。(4)一般情況下，利用具有還原性的物質(zhì)可以還原Fe2O3，除CO外，可以還原Fe2O3的物質(zhì)還有C和H2等。,類型之二還原劑的判斷金屬鈦(Ti)是重要的航空航天材料。Ti可以用TiO2與Si共熔制取，反應的化學方程式為：TiO2＋SiSiO2＋Ti。該反應中的還原劑是()A．TiO2B．SiC．SiO2D．Ti,【解析】還原劑是奪取氧化物中的氧，使自己被氧化的物質(zhì)。在該反應中Si奪取TiO2中的氧，變成SiO2，所以Si是還原劑。,B,類型之三含雜質(zhì)物質(zhì)的有關計算現(xiàn)有含F(xiàn)e2O380%的赤鐵礦石300t，用CO還原來冶煉生鐵，請計算可以得到含鐵97%的生鐵多少噸？,解：設可以獲得生鐵的質(zhì)量為x。300t的赤鐵礦石中含有Fe2O3的質(zhì)量為：300t80%＝240t。3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2160112240tx97%x≈173.2t答：可以獲得生鐵的質(zhì)量為173.2t。,【點悟】也可根據(jù)Fe元素的質(zhì)量守恒進行計算，列式如下：,97%,=,97%≈173.2t,當堂測評,1．有一種礦物叫做菱鐵礦，常被用來冶煉金屬鐵。在菱鐵礦中一定含有的是()A．金屬鐵B．鐵的氫氧化物C．鐵元素D．鐵的氯化物2．煉鐵的主要原料是()A．鐵礦石、焦炭、石灰石B．鐵礦石、焦炭、生石灰C．鐵礦石、一氧化碳、二氧化碳D．鐵礦石、一氧化碳、石灰石3．在自然界中鐵元素大多以_______形式存在，原因是________________________；在鐵合金中，鐵元素以_____形式存在，鐵元素的化合價為_____。,C,A,化合物,鐵的化學性質(zhì)比較活潑,單質(zhì),0,分層作業(yè),1．從保護環(huán)境的角度來看，下列鐵礦石最不適宜用于煉鐵的是()A．磁鐵礦B．赤鐵礦C.黃鐵礦D．菱鐵礦2．下列鐵礦石的主要成分含鐵量最高的是()A．磁鐵礦(Fe3O4)B．赤鐵礦(Fe2O3)C．菱鐵礦(FeCO3)D．黃鐵礦(FeS2),C,A,3．[2018重慶B]小明筆記中有處錯誤，你認為是圖中的哪一處(),A．a(chǎn)處B．b處C．c處D．d處,B,4．含氧化鐵80%的赤鐵礦，鐵元素的質(zhì)量分數(shù)是()A．63%B．56%C．70%D．80%5．下列敘述中不符合實驗設計意圖的是(),A．說明CO具有還原性B．說明生成物CO2的密度比空氣大C．說明CO和Fe2O3的反應需要加熱D．可以防止有毒的CO氣體對空氣的污染,B,B,6．下列變化過程不屬于金屬冶煉的是()A．電解氧化鋁B．鐵在氧氣中燃燒C．金屬氧化物與焦炭在高溫下反應D．高溫下CO還原CuO,【解析】金屬冶煉就是把金屬從金屬化合物中提煉出來，形成金屬單質(zhì)的過程。常見的冶煉方法有：還原法(金屬氧化物與還原劑共熱)、置換法(金屬鹽溶液中加入活潑金屬)、電解法和熱分解法等。B項是鐵反應生成鐵的氧化物，故不屬于金屬冶煉。,B,7．工業(yè)上將赤鐵礦煉成鐵是一個復雜的過程，煉鐵高爐中主要發(fā)生了下列反應：①C＋O2CO2②CO2＋C2CO③CaCO3CaO＋CO2↑④Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2其中屬于化合反應的是()A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④,A,8．下列反應中，一氧化碳不是還原劑的是()A．CuO＋COCu＋CO2B．CO2＋C2COC．Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2D．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2,【解析】還原劑指的是反應物，而B選項中的一氧化碳是生成物，故不是還原劑。,B,9．[2018杭州]如圖為氫氣還原氧化銅的實驗裝置圖，下列有關分析正確的是(),A．裝置中試管口需略向下傾斜，主要是為了利于通入氫氣B．在給試管內(nèi)藥品加熱前，需先通氫氣排盡試管內(nèi)的空氣C．待藥品完全反應后，需同時撤去酒精燈和通氫氣的導管D．該實驗裝置也可直接用于一氧化碳還原氧化銅的實驗,B,10．[2017自貢]A～G是初中化學中常見的物質(zhì)，其相互反應及轉(zhuǎn)化關系如圖所示，部分反應條件省略。已知A是易與人體血紅蛋白結(jié)合的有毒氣體，B是赤鐵礦的主要成分，C是相對分子質(zhì)量最小的氧化物，F(xiàn)是最輕的氣體。,(1)G的化學式為____________。(2)反應③的實驗現(xiàn)象是___________________________________________________________________。(3)寫出相應的化學方程式：①____________________________；②___________________________________。,Fe3O4,火星四射，劇烈燃燒，生成黑色固體、放出大量的熱,3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2,2H2O2H2↑＋O2↑,【解析】(1)根據(jù)題干可知A是一氧化碳，B是氧化鐵，C是水，F(xiàn)是氫氣，氧化鐵和一氧化碳反應會生成鐵和二氧化碳，水分解生成氫氣和氧氣，所以E是氧氣，D會與氧氣反應生成G，所以D是鐵，G是四氧化三鐵；(2)反應③是鐵和氧氣在點燃的條件下生成四氧化三鐵，實驗現(xiàn)象是火星四射，劇烈燃燒，生成黑色固體、放出大量的熱；(3)反應①為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；反應②為2H2O2H2↑＋O2↑。,11．某同學在實驗室用一氧化碳與氧化鐵反應，若得到5.6g鐵，則消耗的一氧化碳的質(zhì)量是()A．等于4.2gB．大于4.2gC．小于4.2gD．不大于4.2g,【解析】一氧化碳與氧化鐵反應時，要得到5.6g鐵需要4.2g一氧化碳，但因?qū)嶒炃芭c實驗后都需要通入一氧化碳，即一氧化碳在實驗過程中是過量的，故通入一氧化碳的質(zhì)量大于4.2g。,B,12．[2017南京]按如圖所示裝置，持續(xù)通入氣態(tài)物質(zhì)X，可以看到玻璃管中有紅色物質(zhì)生成，無水CuSO4變藍，澄清石灰水變渾濁，則X不可能是(),A．氫氣和水蒸氣B．氫氣和二氧化碳C．一氧化碳和氫氣D．一氧化碳和水蒸氣,A,【解析】持續(xù)通入氣態(tài)物質(zhì)X，可以看到玻璃管中有紅色物質(zhì)生成，說明有還原性物質(zhì)通入，無水CuSO4變藍說明有水生成，澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成。故選A。,13．[2018廣州]金屬錳(Mn)及其化合物用途廣泛。鐵錳合金(錳鋼)可用作大型體育場館的網(wǎng)封架屋頂材料、鐵軌、橋梁等。部分錳的化合物的顏色及溶解性見下表，回答下列問題。,(1)KMnO4讀作__________，廣泛用作醫(yī)藥殺菌劑和防臭劑。(2)將適當比例的鐵礦石(Fe2O3)、軟錳礦(MnO2)、焦炭混合加入高爐，通入熱空氣熔煉，可得到鐵錳合金。用化學方程式表示生成金屬錳的過程：①C＋O2CO2②__________________________③______________________________,高錳酸鉀,C＋CO22CO,2CO＋MnO2Mn＋2CO2,(3)已知：①MnSO4＋2NaOH===Mn(OH)2↓＋Na2SO4；②2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2。若向盛有MnSO4溶液的試管中加入少量NaOH溶液，靜置，預測可觀察到的現(xiàn)象是________________________________________________。,產(chǎn)生白色沉淀，靜置后，白色沉淀逐漸變棕色,【解析】(1)KMnO4讀作高錳酸鉀。(2)生成金屬錳的過程：①C＋O2CO2；②碳和二氧化碳高溫條件下反應生成一氧化碳，產(chǎn)生還原劑，方程式為C＋CO22CO；③一氧化碳和二氧化錳在高溫條件下反應生成錳和二氧化碳，反應方程式為2CO＋MnO2Mn＋2CO2。(3)由題中信息可知Mn(OH)2↓是白色沉淀，MnO(OH)2是棕色沉淀，若向盛有MnSO4溶液的試管中加入少量NaOH溶液，靜置，可能觀察到的現(xiàn)象是先產(chǎn)生白色沉淀，靜置后，白色沉淀逐漸變棕色。,14．[2018重慶B]某未知氣體X可能含有CO、CH4中的一種或兩種，某同學設計實驗進行探究。查閱資料：Ⅰ.加熱時，CH4能與CuO反應生成Cu、CO2和H2O；Ⅱ.20℃時，Ca(OH)2和Ba(OH)2溶解度分別為0.165g，2.1g。,(1)儀器M的名稱是________，CH4與CuO反應的化學方程式為__________________________________。(2)氣體X成分的猜想與探究。猜想1：只有CO；猜想2：只有CH4；猜想3：既有CO又有CH4。①實驗時，先往裝置中通一段時間的N2，再通入氣體X后加熱，實驗中有下列變化：變化1：A中玻璃管內(nèi)黑色粉末逐漸變紅；變化2：B瓶增重；變化3：C中出現(xiàn)渾濁。根據(jù)變化______(填“1”“2”或“3”)，可知猜想1不成立。,酒精燈,CH4＋4CuO4Cu＋CO2＋2H2O,2,②根據(jù)上述變化仍無法確定氣體X的成分，還需要測定____(填字母序號)，并進行定量分析才能得出結(jié)論。a．實驗前A中CuO的質(zhì)量b．B瓶增重的質(zhì)量c．C瓶增重的質(zhì)量(3)討論和反思。①C中用Ba(OH)2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是_____________________________________________________________________。②從環(huán)保的角度，該裝置還應進行的改進是__________________________________________________。,bc,20℃時，Ba(OH)2的溶解度比Ca(OH)2的溶解度大，能吸收盡CO2,在C裝置右邊導管處連接一個尾氣處理裝置(合理即可),【解析】(1)儀器M的名稱是酒精燈，CH4與CuO反應的化學方程式為CH4＋4CuO4Cu＋CO2＋2H2O。(2)①濃硫酸有吸水性，但是不吸收二氧化碳，B瓶增重，說明生成了水，一氧化碳還原氧化銅不能生成水(生成二氧化碳)，根據(jù)變化2，可知猜想1不成立；猜想2或3都會出現(xiàn)B瓶增重、C中出現(xiàn)渾濁，根據(jù)上述變化仍無法確定氣體X的成分，但是兩種猜想生成二氧化碳和水的質(zhì)量不同，測定B瓶增重的質(zhì)量、C瓶增重的質(zhì)量，并進行定量分析才能得出結(jié)論。(3)①C中用Ba(OH)2溶液而不用Ca(OH)2溶液的原因是20℃時，Ba(OH)2的溶解度比Ca(OH)2的溶解度大，能吸收盡CO2，使測定結(jié)果更準確；②從環(huán)保的角度，該裝置還應進行的改進是在C裝置右邊導管處連接一個尾氣處理裝置，將可能存在的一氧化碳點燃或收集，防止污染空氣。,