學習實驗之前先了解一下礦石。
一、礦石
1. 金屬資源的存在方式:以 化合物 的形式存在;隻有少數金屬化學性質很不活潑,如金、銀等以單質形式存在。
2. 礦石:工業上把能提煉金屬的礦物叫礦石。
3. 常見礦石名稱與其主要成分:
名稱 |
赤鐵礦 |
磁鐵礦 |
鋁土礦 |
黃鐵礦 |
菱鐵礦 |
主要成分 |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
Al2O3 |
FeS2 |
FeCO3 |
二、一氧化碳還原氧化鐵
1. 儀器:鐵架台(2個)、硬質玻璃管、單孔橡皮賽(2個)、酒精燈、試管、酒精噴燈、雙孔橡皮賽、導氣管。
2. 藥品:氧化鐵粉末、澄清石灰水、一氧化碳氣體
3. 裝置圖:
4. 步驟:
①檢驗裝置的氣密性;
②裝入 藥品 并固定;
③向玻璃管内通入 CO 氣體;
④給氧化鐵加熱;
⑤停止加熱;
⑥停止通入CO 氣體。
5. 現象: 紅色 粉末逐漸變成 黑色 ,澄清石灰水變 渾濁 ,尾氣燃燒産生 淡藍色 火焰。
6. 化學方程式: 3CO Fe2O3==高溫==2Fe 3CO2 。
7. 注意事項:(1)與CO還原氧化銅的實驗操作順序一樣,即先通入CO再加熱,
(2)實驗完畢,停止加熱,繼續通入CO至試管冷卻。
8. 尾氣處理:因CO有毒,不能随意排放在空氣中,處理的原則是将CO燃燒掉轉化為無毒的CO2或收集備用。
三、工業——高爐煉鐵
1. 原料:鐵礦石(赤鐵礦或磁鐵礦)、焦炭、石灰石、(空氣)。
2. 反應原理:C O2==點燃==CO2、
CO2 C==高溫==2CO、
3CO Fe2O3==高溫==2Fe 3CO2
3. 設備:高爐
4. 煉鐵高爐中發生的化學反應:
注意:
①鐵礦石種含有一定量的SiO2,冶煉中要将其轉化為爐渣(CaSiO3)
除去:CaCO3==高溫==CaO CO2↑,
CaO SiO2==高溫==CaSiO3
②焦炭的作用:一是生成還原劑一氧化碳,二是提高高爐内的溫度。
③石灰石的主要作用是将礦石中的二氧化矽轉化為爐渣除去
④高爐煉鐵得到的鐵是生鐵,其主要成分是鐵,還含有C、P、S等元素。
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