5.2金属矿物 铁的冶炼（学生版）-【帮课堂】2022-2023学年九年化学上册同步精品讲义（沪教版 ）

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第5章第 2节 金属矿物 铁的冶炼
知识点 01 金属矿物
1．金属在自然界在的存在形式：大部分都以化合物的形式存在，少数很不活泼的金属如 金 等以单质形
式存在，人类使用最早的金属是金 ， 目前，人类从矿石中提取量最大的金属是 铁。
2．地壳中含量位于前五位的金属元素：铝、铁、钙、钠、钾。
3．几种常见的矿石：矿石是指以化合物形式存在的金属在自然界中以矿物形式存在，含有矿物的岩石称
为矿石。
①　铁矿石：赤铁矿(主要成分是 Fe2O3)、黄铁矿(主要成分是 FeS2)、菱铁矿(主要成分是 FeCO3)、磁铁矿
(主要成分是 Fe3O4)。
②　铝矿石：铝土矿(主要成分是 Al2O3 )。
③　铜矿石：黄铜矿(主要成分是 CuFeS2)、辉铜矿(主要成分是 Cu2S)。
【即学即练 1】（2021 山东）2020 年 12 月，“嫦娥五号”返回器携带的月球土壤样品，对于全面科学探
测月球地质、资源等方面的信息有重要意义。
知识导航
（1）地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质______。
（2）月球上存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是______。
（4）不论月球土壤材料还是地球土壤材料，人类的使用过程是相似的。已知人类冶炼和使用金属的历史
年代数据如下图：
从图中，你得到的结论是______。
【答案】非常稳定（或比较稳定或稳定或不活泼等合理均可） 月球上没有氧气（或“地球上有氧
气”，氧气写作空气亦可） 人类冶炼和使用金属的先后与金属活动（性）顺序有关（其它说法合
理均可）
【解析】（1）地球和月球上都有单质形式存在的金、银，说明它们的化学性质非常稳定不容易参加化学
反应（或比较稳定或稳定或不活泼等合理均可）。（2）铁、铝容易和氧气反应生成金属氧化物；月球上
存在天然的铁、铝等金属颗粒而地球上没有的原因是月球上没有氧气（或“地球上有氧气”，氧气写作空
气亦可）。（4）从图中可知，人类冶炼和使用金属的先后与金属活动（性）顺序有关，越活泼的金属提
炼越困难，使用时间越晚（其它说法合理均可）。
知识点 02 铁的冶炼
1、实验室模拟炼铁
（1）炼铁原理的实验装置图
（2）实验操作步骤及注意事项：
①检查装置气密性
②装药品并固定装置
③实验开始时，先通入一氧化碳，然后再点燃酒精喷灯的原因是排出 装置内的 空气，防止 一氧化碳与空气
混合 加热时爆炸 。
④实验结束时的操作是“先停止加热，继续通一氧化碳，直到玻璃管冷却”。这样操作的目的是防止石灰
水倒流，使试管炸裂。（如果没有石灰水，则目的是防止生成高温的铁又被氧化。）
⑤该实验的实验现象是硬质玻璃管中红色粉末逐渐变为黑色、试管中的澄清石灰水变浑浊、酒精灯上方导
管口处的气体燃烧，发出蓝色火焰，体现了一氧化碳的可燃性。
⑥相关反应的化学方程式：3CO+Fe2O32Fe+CO2、Ca(OH)2+CO2 =CaCO3↓+H2O 、2CO+O22CO2
⑦如何判断反应中生成了什么物质？取少量产物于试管中，滴加适量稀盐酸，如有气泡产生证明含铁粉；
或用磁铁吸引。
⑧装置中导管末端点燃酒精灯：点燃尾气 中的一氧化碳 ，防止污染空气 。
2.工业炼铁
（1）设备：高炉
（2）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
注意：
①焦炭的作用：一是生成还原剂一氧化碳，二是提高高炉的 温度
②石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅转化为炉渣除去。
③高炉炼铁得到的铁是生铁，其主要成分是铁，还含有 C、P、S 等元素。
（3）反应原理：A 区发生反应的化学方程式为 Fe2O3＋ 3CO 2Fe ＋ 3CO 2；A 区发生反应的化学方程式为
C ＋ O 2CO2、C ＋ CO 22CO
（4）出铁口为什么低于炉渣出口？因为炉渣的主要成分是
CaSiO 3, 其密度小于铁水的密度 , 总是浮在铁水
的上方．所以出铁口低于炉渣出口 。
3、对比实验室与工业炼铁
实验室炼铁 工业炼铁
装置（设备） 实验装置 高炉
药品（原料） 氧化铁、一氧化碳 铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
原理 Fe2O3＋ 3 CO =====2 Fe ＋ 3 CO 2
产品纯铁 生铁
实验室模拟炼铁实际使用的 CO 的质量比参加反应的 CO 的质量要多。直玻璃管内的物质反应前后质量差为
参加反应的氧化铁中氧元素的质量。澄清石灰水增加的质量的理论上是生成二氧化碳的质量。
【即学即练 2】下列有关模拟工业炼铁的叙述不正确的是
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