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第六章 金属 6.3 金属矿物与冶炼 一、金属在自然界的存在 游离态(单质):Ag、 Pt、Au 化合态(化合物):Fe、Cu、Na等绝大多数金属 二、金属矿物 黄铁矿(FeS2 ) 磁铁矿(Fe3O4)菱铁矿(FeCO3 ) 赤铁矿(Fe2O3) 孔雀石 铝 土 矿 黄铜矿 自 然 界 以 单 质 形 式 存 在 的 银 自 然 界 以 单 质 形 式 存 在 的 金 三、.炼铁的基本原理 现象:红棕色的Fe2O3变黑,同时产生使石灰 水变浑浊的气体。 Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2 高温基本原理: 氧化反应:得到氧的反应 还原反应:失去氧的反应 3C+2Fe2O3 == 4Fe+3CO2 练习:请写出H2和C还原Fe2O3的化学方程式。 高温3H2+Fe2O3 == 2Fe+3H2O 具有还原性的物质: CO、H2 和 C。 高温 H2和C还原CuO实验装置图比较 原料:铁矿石(赤铁矿)、焦炭、石灰石、空气 四、铁的冶炼 1.炼铁 焦炭 过量空气 CO2 焦炭 CO高温 高温 Fe赤铁矿 高温 反应过程: 设备:高炉 涉及反应化学方程式: 3CO + Fe2O3 == 2Fe + 3CO2 高温 C + CO2 == 2CO高温 C + O2 == CO2 点燃 产品:生铁(含碳量2~4.3%)、钢(含碳量0.03~ 2%),二者都是合金。 2.炼钢: 生铁 氧气 钢高温 类别 含碳量(% ) 含杂质 机械性能 机械加工 生铁 2~4.3 多 硬而脆 可铸不可锻 钢 0.03~2 少 硬而韧、有 弹性 可铸可锻 生铁和钢的区别 中国古代冶炼图 转炉炼钢 为纪念1996年中国钢产量突破1亿吨而发行 的邮票 1. 活泼金属(如K、Ca 、Na、Mg、Al)——电解法 如:2Al2O3 === 4Al+3O2 2. 一般金属(如Zn、Fe、Sn、Pb、Cu)——热还原法 如:Fe2O3+3CO === 2Fe+3CO2 3. 较稳定金属(如Hg、Ag)——直接加热法 如:2HgO === 2Hg+O2 4. 稳定金属(如Pt Au) 直接以单质形式存在 通电 高温 加热 五、冶炼金属的常用方法 例1 用1000 t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以 炼出含铁96%的生铁多少吨? 注意:带入化学方程式计算的数据应是纯净物的质 量。 1000 t×80% × 70% ÷96%=583.3 t。 赤铁矿石—氧化铁—铁—生铁 查看更多

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