金属矿物 铁的冶炼主讲：黄冈中学化学高级教师 舒宝生一、知识概述1、了解常见的金属矿物；2、理解铁的冶炼原理；3、掌握含杂质问题的计算方法。二、重难点知识剖析（一）常见的金属矿物 铁、铝、铜是三种活泼金属，在自然界中以化合态的形式存在于矿石中。含有这三种金属的主要矿石品种如下： （1）磁铁矿 主要成分是Fe3O4，颜色为黑色，有时晶体带浅蓝色，具有金属光泽或无光泽，不透明。 （2）赤铁矿 主要成分是Fe2O3，颜色暗红，含铁量越高的颜色就越深，甚至接近黑色，但是它的条痕仍然是红色。 （3）褐铁矿 主要成分为含水氧化铁（Fe2O3·xH2O），随所含杂质的不同，矿石的颜色呈黄褐色、褐色或黑褐色。 （4）菱铁矿 主要成分为FeCO3，有黄白色、浅褐色或深褐色，条痕是白色或浅黄色。 （5）铜矿石 孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3]、赤铜矿（主要成分为Cu2O）。 （6）铝矿石 水铝石（主要成分为Al2O3·H2O）。（二）铁的冶炼原理 实验内容：一氧化碳还原氧化铁。 （1）实验装置 （2）操作步骤 ①检查装置的气密性； ②将适量的氧化铁放入玻璃管内； ③通入一氧化碳，并点燃酒精灯； ④待装置内的空气排净后，点燃喷灯给氧化铁加热； ⑤当红棕色粉末变为黑色时，停止加热； ⑥待试管内的物质冷却后停止通入一氧化碳，熄灭酒精灯。 （3）现象 红棕色粉末变为黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。 （4）反应方程式（冶炼原理）Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 说明：①先通入一氧化碳，以排净试管内原有的空气，防止一氧化碳与空气混合加热后发生爆炸。 ②通入一氧化碳的同时点燃处理尾气的酒精灯，以免有毒的一氧化碳散发到空气中带来污染。 ③实验完毕后继续通入一氧化碳至试管冷却，使生成的铁粉在一氧化碳的氛围中冷却，防止高温下的铁粉与空气接触又被氧化，故先熄灭喷灯，再熄灭酒精灯。 ④如果没有喷灯，可以使用酒精灯，只要在火焰上加一个金属网罩即可。（三）铁的冶炼 （1）原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气等。 （2）原理：把铁矿石与焦炭、石灰石一起加入高炉里，从下方通入热风，高炉里发生复杂的反应，其中焦炭在炉内反应生成一氧化碳，一氧化碳与铁的氧化物在高温条件下反应生成铁，石灰石则与矿石中的杂质（主要是二氧化硅）反应生成炉渣。有关的反应方程式： C＋O2CO2； C＋CO22CO； 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2； CaCO3CaO＋CO2↑； CaO＋SiO2CaSiO3。 （3）设备：高炉。 （4）产品：生铁。...
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