6.6.33 金属矿物与冶炼金属矿物与冶炼一、金属在自然界的存在游离态（单质）：化合态（化合物）：Ag, Pt, AuFe, 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高温H2 C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 性 质物质可燃性 还原性 C C + O2 CO22C + O2 2COC + 2CuO 2Cu+CO2 CO2CO + O2 2CO2 CO + CuO Cu + CO2 H22H2 + O2 2H2OH2 + CuO Cu + H2OH2、 C、 CO 化学性质的比较点燃点燃点燃点燃 高温HH22 和和 CC 还原还原 CuOCuO 实验比较实验比较实验装置图实验装置图cocuo澄清的石灰水ABC原料： 铁矿石 ( 赤铁矿 ) 、焦炭、石灰石、空气四、铁的冶炼1. 炼铁设备： 高炉过量空气焦炭焦炭高温高温赤铁矿高温CO2COFe反应过程：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% ）合金2. 炼钢：氧气高温钢生铁钢（含碳量 0.03-2% ）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 亿吨而发行的邮票越活泼的金属 , 越容易与其他物质形成化合物 , 也就越难从化合物中还原出金属单质 .越不活泼的金属 , 越不容易与其他物质形成化合物 , 也就越容易从化合物中还原出金属单质 .金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 金 属 活 动 性 由 强 渐 弱1. 活泼金属 ( 如 K Ca Na Mg AI) 电解法 : 2Al2O3 = 4Al+3O22. 一般金属 ( 如 Zn Fe Sn Pb Cu) 热还原法 : Fe2O3+3CO = 2Fe+3CO3. 较稳定金属 ( 如 Hg Ag) 直接加热法 : 2HgO = 2Hg+O24. 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金属活动性顺序： K Ca Na Mg Al ‖Zn Fe Sn Pb (H)Cu‖Hg Ag‖Pt Au电解法热还原法直接加热法例 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
