九年級化學(xué)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(dāng)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(xué)原理原理：一氧化碳和氧化鐵反應(yīng)，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(yīng)：Fe2O3＋_____CO___________。現(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(lán)色,3．還原反應(yīng)的概念概念：含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)。使氧化物發(fā)生還原反應(yīng)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(xué)原理方法：電解法。反應(yīng)：2Al2O34Al＋3O2↑。,5．根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行含雜質(zhì)物質(zhì)的計算關(guān)鍵：要將純凈物質(zhì)量代入化學(xué)方程式進(jìn)行計算。換算關(guān)系：,歸類探究,類型之一工業(yè)煉鐵的原理某化學(xué)興趣小組用一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)來探究煉鐵的原理，裝置如下圖所示。請回答有關(guān)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(dǎo)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(yīng)__________________(填“先加熱再通CO”或“先通CO再加熱”)，目的是__________________________________。(3)實驗進(jìn)行一段時間后，A中玻璃管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象為_________________________，化學(xué)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(xué)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(yīng)是“短進(jìn)長出”，故導(dǎo)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(yīng)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(yīng)，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(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO2＋SiSiO2＋Ti。該反應(yīng)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(yīng)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(guān)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(shè)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(jìn)行計算，列式如下：,97%,=,97%≈173.2t,當(dāng)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(xué)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(rèn)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?jǐn)?shù)是()A．63%B．56%C．70%D．80%5．下列敘述中不符合實驗設(shè)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)雜的過程，煉鐵高爐中主要發(fā)生了下列反應(yīng)：①C＋O2CO2②CO2＋C2CO③CaCO3CaO＋CO2↑④Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2其中屬于化合反應(yīng)的是()A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④,A,8．下列反應(yīng)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(yīng)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(guān)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(yīng)后，需同時撤去酒精燈和通氫氣的導(dǎo)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(xué)中常見的物質(zhì)，其相互反應(yīng)及轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，部分反應(yīng)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(xué)式為____________。(2)反應(yīng)③的實驗現(xiàn)象是___________________________________________________________________。(3)寫出相應(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(yīng)生成G，所以D是鐵，G是四氧化三鐵；(2)反應(yīng)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(yīng)①為3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2；反應(yīng)②為2H2O2H2↑＋O2↑。,11．某同學(xué)在實驗室用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)，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(yīng)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(lán)，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(lán)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(dāng)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(xué)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(yù)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(yīng)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(yīng)生成錳和二氧化碳，反應(yīng)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(xué)設(shè)計實驗進(jìn)行探究。查閱資料：Ⅰ.加熱時，CH4能與CuO反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(jìn)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(yīng)進(jìn)行的改進(jìn)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(dǎo)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(yīng)的化學(xué)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(jìn)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(zhǔn)確；②從環(huán)保的角度，該裝置還應(yīng)進(jìn)行的改進(jìn)是在C裝置右邊導(dǎo)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。,