第5章金屬的冶煉與利用第1節(jié)

金屬礦物鐵的冶煉

（第2課時(shí)）

滬教版九年級化學(xué)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】2.掌握含有雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算。1.認(rèn)識工業(yè)煉鐵的主要原料和設(shè)備。上海寶鋼鋼鐵公司煉鐵高爐紀(jì)念1996年鋼產(chǎn)量突破1億噸發(fā)行的郵票圖片導(dǎo)入：我國古代煉鐵圖視頻：工業(yè)上高爐煉鐵1.主要設(shè)備：2.原料：鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣一、工業(yè)煉鐵高爐3.方法及原理：將鐵礦石、焦炭、石灰石按一定比例加入高爐中，從高爐下方通入熱空氣，焦炭燃燒，生成的CO2與焦炭在高溫下反應(yīng)生成CO，CO跟Fe2O3在高溫下反應(yīng)生成Fe3.主要反應(yīng)：一、工業(yè)煉鐵CO2+C2CO高溫C+O2CO2高溫3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高溫焦炭：提供熱源，制還原劑CO石灰石：將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣4.產(chǎn)品：生鐵（1）含碳量2%~4.3%的鐵合金（2）特點(diǎn)：硬而脆，不利于加工（混合物）生鐵出口低于爐渣出口：一、工業(yè)煉鐵生鐵密度>爐渣密度工業(yè)煉鐵原料從上面進(jìn)入，氣體從下面進(jìn)入，利于原料充分接觸，充分反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵裝置是橫向，工業(yè)煉鐵的高爐是豎向的，這樣的好處是什么？

交流討論：實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵和工業(yè)煉鐵比較

交流討論：0102030405實(shí)驗(yàn)室模擬煉鐵和工業(yè)煉鐵比較：原料、產(chǎn)物不同工業(yè)煉鐵原料和產(chǎn)物都是混合物，實(shí)驗(yàn)室煉鐵原料和產(chǎn)物都是純凈物。設(shè)備不同溫度不同對環(huán)境影響不同操作難易程度不同工業(yè)煉鐵設(shè)備是高爐，實(shí)驗(yàn)室煉鐵用玻璃管。工業(yè)煉鐵內(nèi)溫度高，實(shí)驗(yàn)室煉鐵玻璃管內(nèi)溫度較低。工業(yè)煉鐵對環(huán)境影響大，實(shí)驗(yàn)室煉鐵對環(huán)境影響小。工業(yè)煉鐵工藝復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室煉鐵操作簡單。鐵礦石與氧化鐵，鐵與生鐵之間有什么的關(guān)系？

鐵礦石Fe2O3

Fe

混合物化合物（純凈物）單質(zhì)（純凈物）

生鐵（主要含鐵）

混合物

思考與交流：二、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算純度＝×100%純凈物的質(zhì)量

混合物的總質(zhì)量純凈物的質(zhì)量＝

混合物的總質(zhì)量×純度混合物的總質(zhì)量＝

×100%純凈物的質(zhì)量

純度計(jì)算公式：【例1】某鋼鐵公司用1000t含氧化鐵80％的赤鐵礦煉鐵，理論上可以煉出含鐵96％的生鐵多少噸?解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x1602×561000t×80％x·96%

x=2×56×1000t×80％

160×96%

=583t答：理論上可以煉出含鐵96％的生鐵583噸。Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫

1602×561000t×80％x·96%=二、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算【例2】某煉鐵廠每天生產(chǎn)含鐵96%的生鐵700t，若用含F(xiàn)e3O475%的磁鐵礦為原料，理論上每天需要磁鐵礦的質(zhì)量為多少？4CO+Fe3O4═══3Fe+4CO2高溫

232168x·75%700t×96%x解：設(shè)理論上每天需要磁鐵礦的的質(zhì)量為x

232168

x·75%

700t×96％=答：理論上每天需要磁鐵礦的的質(zhì)量為噸。二、含雜質(zhì)物質(zhì)的化學(xué)方程式計(jì)算

1.（2023·呼和浩特）明代《天工開物》中記載“炒鋼法”的生產(chǎn)工藝是現(xiàn)代鋼鐵冶煉的先者?，F(xiàn)代高爐煉鐵中一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為

，原料中焦炭的作用是提供熱量和

（用化學(xué)方程式回答）。

中考鏈接：CO2+C2CO高溫3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫

2.（2023·連云港）工業(yè)上冶煉鋼鐵的主要工藝流程如下：①石灰石(主要成分為CaCO3)在高溫下可將鐵礦石中的SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣(CaSiO3)，同時(shí)生成一種氧化物。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。②從物質(zhì)組成的角度分析，煉鋼爐中通入O2的目的是

。

中考鏈接：CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑高溫

降低生鐵中C元素的含量

3.（2023·包頭）內(nèi)蒙古礦產(chǎn)資源豐富，某煉鐵廠利用當(dāng)?shù)氐拿禾亢统噼F礦石作為高爐煉鐵的主要原料，其主要反應(yīng)過程如圖所示(部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件已略去)。據(jù)此回答問題：(1)A的化學(xué)式為

。(2)用化學(xué)方程式表示一氧化碳煉鐵的原理

，實(shí)際上高爐煉得的鐵是生鐵，生鐵屬于

(填“純凈物”或“混合物”)。

中考鏈接：CO2混合物3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫解：設(shè)理論上可以煉出純鐵的質(zhì)量為x1602×562900t×80％

x

x=2×56×2900t×80％

160

=1624t答：理論上可以煉出純鐵的質(zhì)量為1624噸。Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2高溫

1602×562900t×80％

x=

中考鏈接：

4.（2023·涼山）2022年12月，西昌至成都的城際動(dòng)車組列車正式運(yùn)行。高鐵鋼軌的制造需要大量鐵礦石煉鐵?，F(xiàn)有含F(xiàn)e2O3為80%的磁鐵礦石2900t，求理論上可煉制純鐵的質(zhì)量為多少？【方法一】

4.（2023·涼山）2022年12月，西昌至成都的城際動(dòng)車組列車正式運(yùn)行。高鐵鋼軌的制造需要大量鐵礦石煉鐵?，F(xiàn)有含F(xiàn)e2O3為80%的磁鐵礦石2900t，求理論上可煉制純鐵的質(zhì)量為多少？

中考鏈接：【方法二】解：理論上可煉制純鐵的質(zhì)量為

2900t×80％×112

160

=1624t答：理論上可以煉出純鐵的質(zhì)量為1624噸。4CO+Fe3O4═══3Fe+4CO2高溫

232168348t

x·96%x解：設(shè)理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量為x

232168

348t

x·×96％=答：理論上每天需要磁鐵礦的的質(zhì)量為噸。

中考鏈接：

5.（2023·眉山）假設(shè)煉鐵過程中鐵沒有損耗，用含348噸Fe3O4的磁鐵礦石理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少？【方法一】

5.（2023·眉山）假設(shè)煉鐵過程中鐵沒有損耗，