1.金属资源的存在及存在形式
存在 | 地壳和海洋中 |
存在形式 | 单质(少数很不活泼的金属,如金、银等) |
化合物(金、银等以外的其他金属) |
2.几种常见矿石的名称和主要成分
名称 | 赤铁矿 | 磁铁矿 | 黄铁矿 | 菱铁矿 | 黄铜矿 |
主要成分 | $Fe _ {2} O _ {3}$ | $Fe _ {3} O _ {4}$ | $FeS _ {2}$ | $FeCO _ {3}$ | $CuFeS _ {2}$ |
1.一氧化碳还原氧化铁
实验药品 | 氧化铁粉末、澄清石灰水、一氧化碳气体 |
实验装置 | |
实验现象 | ①红棕色粉末逐渐变为黑色,黑色粉末能被磁铁吸引; ②生成的气体使试管中的澄清石灰水变浑浊; ③尾气燃烧并产生蓝色火焰 |
化学方程式 | 酒精喷灯处:$3CO + 2Fe_ {2}O_ {3} \stackrel {高温} {=} 4Fe + 3CO _ {2}$↑ 试管中:$ Ca(OH)_ {2} + CO_{2} \stackrel {} {=} CaCO_ {3}$↓$+ H_ {2}O $ |
实验结论 | 红棕色的氧化铁被一氧化碳还原成单质铁 |
注意事项:
①先通CO的目的:
排出装置内的空气,防止发生爆炸
②实验结束继续通入$CO$至玻璃管冷却的目的:
防止生成的铁粉在较高的温度下被重新氧化;
防止石灰水倒流使玻璃管炸裂
③尾气的处理:
将$CO$转化为$CO_{2}$或收集起来,防止污染空气
2.工业炼铁
主要设备 | 高炉 |
原料 | 铁矿石、焦炭、石灰石、空气等 |
反应原理 | 高温条件下,利用一氧化碳把铁从铁矿石中还原出来 |
化学方程式 | 以赤铁矿为原料,主要反应为 $3CO + 2Fe_ {2}O_ {3} \stackrel {高温} {=} 4Fe + 3CO _ {2}$↑ 以磁铁矿为原料,主要反应为$4CO + Fe_ {3}O_ {4} \stackrel {高温} {=} 3Fe + 4CO _ {2}$↑ |
产品 | 生铁(含碳量为2%~4.3%的铁合金,不是纯铁) |
拓展
(1)炼铁的主要产品是生铁;炼钢的主要主要产品是钢。
(2)古代湿法炼铜的原理:$ Fe + CuSO_ {4} \stackrel {} {=} Fe_ {}SO_ {4} + Cu $
(3)焦炭的作用:
提供热量;提供还原剂($CO$)
3.工业炼铝
原理:$2Al_ {2}O_ {3} \stackrel {通电} {==} 4Al+ 3O _ {2}$↑
1.定义
化学上把含氧化合物中的氧夺去的反应叫还原反应。
2.氧化反应与还原反应的区别和联系
氧化反应 | 还原反应 | |
概念 | 物质和氧发生的反应 | 含氧化合物中的氧被夺去的反应 |
本质 | 得到氧 | 失去氧 |
联系 | 氧化反应和还原反应是同时发生的 |