《九年级化学下册讲练测一本通（人教版）》课题3 金属资源的利用和保护（解析版）
课题 3 金属资源的利用和保护
考点一 几种常见的金属矿物
1.地球上的金属资源广泛存在于地壳和海洋中，除金、银等少数很不活泼的金属有单质形式存在外，其余
都以化合物的形式存在。
2.几种常见的金属矿物的名称和主要成分见下表：
金属矿物
赤铁
矿
黄铁
矿
菱铁
矿
铝土矿 黄铜矿 辉铜矿
主要成分 Fe2O3FeS2FeCO3Al2O3CuFeS2Cu2S
【注意事项】
1.金属元素在地壳中的含量由大到小：铝铁钙、钠钾镁。
2.工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。在自然条件下，铁、铝等金属无单质存在，因为这些金
属的活动性较强，会与氧气、水等作用生成化合物。
3.人类最先使用铜，而后铁，使用铝只有一百多年的历史，主要与三种金属的化学性质、冶炼难易有关。
考点二 工业炼铁
工业上冶炼铁的原料、主要反应原理、主要设备见下表：
原 料 铁矿石、焦炭、石灰石等
主要反应原理
在高炉中焦炭的作用是提供热量（碳和氧气反应生成二氧化
碳，放热），二氧化碳和碳反应生成还原剂一氧化碳。
C+CO22CO
Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
主要设备 高 炉
【注意事项】
1.铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程。
（1）在高炉中焦炭的作用是提供热量和生成还原剂一氧化碳。
C+O2CO2（放热反应）
C+CO22CO
（2）石灰石的作用是除 SiO2等杂质，将矿石中的 SiO2转化为炉渣 CaSiO3。
CaCO3CaO+CO2↑
CaO+SiO2CaSiO3
（3）冶炼过程中的主要化学方程式：
C+O2CO2C+CO22COFe2O3+3CO 2Fe+3CO2
2.高炉炼出的铁是生铁，主要成分是铁，还含有 C、P、S等元素，所以生铁是铁和其它元素的合金。
考点三 一氧化碳还原氧化铁的实验探究
1.实验装置：
2.反应的化学方程式(炼铁的原理)：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2
3.实验步骤：
（1）检查装置的气密性。
（2）将适量的氧化铁粉末放入玻璃管内，并固定装置。
（3）向玻璃管内通入一氧化碳气体，并点燃酒精灯。
（4）待装置内的空气完全排净后，点燃酒精喷灯给氧化铁加热。
（5）当玻璃管内红色粉末变为黑色时，停止加热。
（6）待玻璃管内的固体冷却至常温后，停止通入一氧化碳气体，并熄灭酒精灯。
4.实验现象：红色粉末逐渐变为黑色，澄清的石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。¸
【注意事项】
1.先通入一氧化碳气体的目的：排净装置内的空气，防止一氧化碳与空气混合，加热时发生爆炸。
2.实验完毕后继续通入一氧化碳气体，直到玻璃管冷却的目的：防止高温下的铁与空气接触被氧化。同时，
还可防止试管内的澄清石灰水被倒吸。
3.尾气的处理：尾气中的一氧化碳有毒，所以尾气要经过处理，可点燃使其生成无毒的二氧化碳气体。
4.若实验中没有酒精喷灯，也可用酒精灯代替，不过要在火焰上加一个金属网罩，使火力更加集中，提高
温度。
考点四 含杂质物质的化学方程式的计算
化学方程式所表示的都是纯净物发生化学变化时的相互关系，生成物也是纯净物的各物质之间的质量关系，
但实际上绝对纯净的物质是没有的。因此当参与反应或生成的是含杂质的物质时，必须先把含有杂质的物
质换算成纯物质的量，才能进行计算。而实际炼铁中所用的矿石是不纯的，炼出的生铁也是不纯的，因此
进行有关计算时要注意换算。
计算公式：
【注意事项】
1.化学方程式所表达的物质间的质量关系都是参加反应的纯净物间的关系。
2.做题时要重视审题，看清题目中所给的质量分数是纯度还是杂质的质量分数。如用 200t 含杂质 20%的赤
铁矿石用于炼铁，参加反应的纯净物不是 200t×20%，而是 200t×(1-20%)。
3.纯物质和不纯物质之间的关系：纯物质的质量＝不纯物质的质量×纯度。
考点五 金属资源的保护和利用
1.铁锈蚀的条件及防锈蚀方法
（1）铁生锈的条件：铁与水、氧气同时接触。
（2）防止铁生锈的方法：
① 保持铁制品表面的洁净和干燥。
② 在铁制品表面形成保护膜：刷漆、涂油、镀一层其它金属、在铁制品表面形成致密的氧化物保护膜。
③改变铁制品的内部结构，制成不锈钢。
2.保护金属资源的有效途径为：
（1）防止金属锈蚀。
（2）废旧金属的回收利用。
（3）合理有效的开采矿物。
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