初中化学炼铁的原理.ppt

第一节第一节 常见的金属材料常见的金属材料 三、炼铁的原理三、炼铁的原理2021/10/1012021/10/102常见的几种铁矿石的成分常见的几种铁矿石的成分黄铁矿黄铁矿主要成分主要成分 FeS2菱铁矿菱铁矿主要成分主要成分FeCO3磁铁矿磁铁矿主要成分主要成分 Fe3O4主要成分主要成分 Fe2O3赤铁矿赤铁矿70%72%48%56%主要成分中的含铁量主要成分中的含铁量2021/10/103 如何从铁矿石中得到铁呢如何从铁矿石中得到铁呢?以以赤铁矿赤铁矿(主要成分主要成分Fe2O3)为例。为例。Fe2O3 FeCO高温高温 在高温下，用还原剂（主要在高温下，用还原剂（主要是是CO)CO)从铁矿石中还原出铁。从铁矿石中还原出铁。2021/10/104 还原反应：还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应。含氧化合物中的氧被夺去的反应。Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2 高温高温夺取氧的物质叫做夺取氧的物质叫做还原剂还原剂。得氧得氧被氧化，发生被氧化，发生氧化反应氧化反应，作作还原剂还原剂失氧失氧被还原，发生被还原，发生还原反应还原反应，作作氧化剂氧化剂我是我是还原剂还原剂！2021/10/105A.H2+CuO Cu+H2O加热加热B.Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe 判断下列反应中的还原剂。判断下列反应中的还原剂。高温高温CO得氧，得氧，作作还原剂。还原剂。Fe3O4失氧，失氧，作作氧化剂。氧化剂。4CO+Fe3O4 3Fe+4CO2高温高温2021/10/106AB氧化铁氧化铁一氧化碳一氧化碳石灰水石灰水2021/10/107实验现象：实验现象：红色固体变成黑色；澄清石灰水变浑浊。2021/10/108注意：注意：1、实验中要先通入一段时间的、实验中要先通入一段时间的CO，再加热，再加热Fe2O3。2、实验结束后要等玻璃管中的物质冷却后，再停止通入、实验结束后要等玻璃管中的物质冷却后，再停止通入CO。3、在实验过程中要及时点燃一氧化碳，使之燃烧。、在实验过程中要及时点燃一氧化碳，使之燃烧。防止加热时试管内有空气可能会防止加热时试管内有空气可能会爆炸爆炸。防止生成的铁再被空气中的氧气防止生成的铁再被空气中的氧气氧化氧化。由于一氧化碳有由于一氧化碳有毒性毒性散失到空气中会造成空气污散失到空气中会造成空气污染，故使之燃烧转化成无毒的二氧化碳。染，故使之燃烧转化成无毒的二氧化碳。2021/10/109炼铁厂利用炼铁厂利用100100吨含吨含FeFe2 2O O3 380%80%的赤铁矿，可以炼出的赤铁矿，可以炼出多少吨纯铁？多少吨纯铁？学以致用学以致用3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3=2Fe+3CO=2Fe+3CO2 2高温高温160160112112100100吨吨80%80%=80=80吨吨X X1601601121128080吨吨 X X=X=56X=56吨吨解：可以炼出纯铁的质量为解：可以炼出纯铁的质量为X X可以炼出多少吨含铁可以炼出多少吨含铁96%96%的生铁？的生铁？2021/10/1010炼铁厂利用炼铁厂利用100100吨含吨含FeFe2 2O O3 380%80%的赤铁矿，可以炼出多少吨的赤铁矿，可以炼出多少吨纯铁？纯铁？学以致用学以致用3CO+Fe3CO+Fe2 2O O3 3=2Fe+3CO=2Fe+3CO2 2高温高温160160112112100100吨吨80%80%=80=80吨吨X X可以炼出多少吨含铁可以炼出多少吨含铁96%96%的生铁？的生铁？1601601121128080吨吨 X X=X=56X=56吨吨生铁的质量：生铁的质量：5656吨吨96%=58.396%=58.3吨吨解：可以炼出纯铁的质量为解：可以炼出纯铁的质量为X X2021/10/1011炼铁高炉示意图炼铁高炉示意图工业炼铁工业炼铁1.原料原料:3.设备设备:高炉高炉铁矿石铁矿石焦炭焦炭石灰石石灰石2.原理原理:高温高温Fe2O3+3CO 2Fe+3CO22021/10/1012aCo3=CaO+co2高温3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温CaO+SiO2=aSio3高温c+co2=2co高温c+o=co2点燃（供热、CO2）（制还原剂）（造渣）处理方法：回收再利用高炉内发生的化学反应2021/10/10131、在高炉炼铁中,将铁从铁的氧化物中还原出来的还原剂是：（）、焦炭 、二氧化碳、一氧化碳D、石灰石3co+Fe2o3=2Fe+3co2高温2、在反应中，发生还原反应的物质是：（）、Fe2o3、co、Fe、co22021/10/10143、生铁赤铁矿石灰石无烟煤焦炭，炼铁时从高炉进料口投放的原料是以上物质中的：（）、C2021/10/1015在线测试：1.常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是_),赤铁 矿(主要成分是_).2.工业炼铁的主要原料有_、_、_，炼铁发生反应的主要化学方程式为 _。3.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超 长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（铝粉和氧化铁的混合物）能释放大量的能量，生成 熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式 如下：Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe，其中的还原剂 为（）A.Fe2O3 B.Al C.Al2O3 D.Fe2021/10/1016在线测试：1.常见的铁矿石有磁铁矿(主要成分是Fe3O4),赤铁 矿(主要成分是Fe2O3).2.工业炼铁的主要原料有 铁矿石、焦碳、石灰石，炼铁发生反应的主要化学方程式为 Fe2O33CO 2Fe+3CO2。3.为适应火车提速，沪宁线上原有的短轨全部接为超 长轨。在焊接过程中，工程技术人员点燃铝热剂（铝粉和氧化铁的混合物）能释放大量地能量，生成 熔融状态的铁可用来连接铁轨，反应的化学方程式 如下：Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe，其中的还原剂 为（B ）A.Fe2O3 B.Al C.Al2O3 D.Fe2021/10/10174.某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示：(1）若先给氧化铁热，氧化铁 再通入一氧化碳，可 CO 能产生的后果是 原因是_ (2)写出A中发生反应的 A B C 化学方程式_（3）装置B中产生的现象可判断反应是否开始发 生，则B中的试剂是（填名称）_（4）装置C的作用是_ (5)装置C收集气体的方法叫做_。2021/10/10184.某学生改进一氧化碳还原氧化铁的实验装置，如图所示：(1）若先给氧化铁热，再 氧化铁 通入一氧化碳，可能 CO 产生的后果是爆 炸，原因是一氧化碳中混 有空气不纯净，加热 A B C 时可能会发生爆炸。(2)写出A中发生反应的化 学方程式 Fe2O33CO 2Fe+3CO2（3）装置B中产生的现象可判断反应是否开始发 生，则B中的试剂是（填名称）澄清石灰水（4）装置C的作用是防止一氧化碳气体污染空气。(5)装置C收集气体的方法叫做排水集气法。2021/10/10192021/10/1020