第2节 金属矿物 铁的冶炼
一、铁矿石:磁铁矿(Fe3O4),赤铁矿(Fe2O3),黄铁矿(FeS2),菱铁矿(FeCO3)
1.一般不用黄铁矿来冶炼铁:产物中有二氧化硫,会污染环境,铁元素的质量分数低
2. 一般不用菱铁矿来冶炼铁:铁元素的质量分数低
二、实验室冶炼铁
1.先通CO,后点燃酒精喷灯目的:排净装置内空气,防止加热不纯的CO发生爆炸
2.实验结束时,先熄灭酒精喷灯,冷却至室温后停止通CO目的:防止石灰水因压强减小倒吸,使硬质玻璃管炸裂;防止灼热的铁再次被氧化
3.实验现象:
(1)硬质玻璃管:固体由红棕色变为黑色
(2)试管:澄清石灰水变浑浊
(3)点燃尾气:蓝色火焰
4.尾气处理方法:点燃或者气囊\气球收集
5.鉴别有铁生成的方法:
(1)用磁铁吸引:若有固体被吸引,则有铁生成
(2)加入稀盐酸\稀硫酸:若有气泡产生,则有铁生成
6.只有酒精灯时,在酒精灯火焰上罩一个金属网,作用是聚拢火焰,提高温度
7.澄清石灰水装置的改变:右侧的导管变成插入澄清石灰水的导管,此时装置的作用是检验二氧化碳,收集一氧化碳,此时不需要尾气处理装置
三、工业炼铁
1.仪器:高炉
2.原料:焦炭,石灰石,热空气,铁矿石
(1)焦炭作用:与二氧化碳反应生成还原剂CO,燃烧放热,提高炉温
(2)石灰石作用:除去杂质二氧化硅,将其变成炉渣
(3)炉渣出口比生铁高原因:炉渣的密度比生铁小
3.铝的冶炼
2Al2O3 = 4Al 3O2↑(条件:通电)
4.还原剂:氢气,一氧化碳,焦炭
5.铜的冶炼
Fe CuSO4 = Cu FeSO4
CuO H2 = Cu H2O(条件:加热)
CuO CO = Cu CO2(条件:加热)
2CuO C = 2Cu CO2↑(条件:高温)