知识清单

一、金属资源的概况

1.金属资源广泛的存在于地壳和海洋中

地壳中含量最多的金属元素Al（O、Si、Al、Fe）

2.极少数不活泼的金属（Au、Ag）以单质的形式存在，其余都以化合物的形式存在

3.几种矿石

赤铁矿（Fe​**₂​O​₃​ ） ，磁铁矿（Fe​₃​O​₄**​ ） ，铝土矿（Al₂O₃）

二、铁的冶炼

1.实验室模拟炼铁

（1）实验装置图

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（2）反应原理

$3\mathrm{CO}+\mathrm{Fe}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\mathrm{O}{\phantom{\mathrm{A}}}_3\stackrel{\mathrm{高}\mathrm{温}}{=}2\mathrm{Fe}+3\mathrm{CO}{\phantom{\mathrm{A}}}_2$

（3）现象

红色（红棕色）粉末变为黑色

澄清石灰水变浑浊

气体被点燃，火焰呈蓝色

（4）注意事项

尾部的酒精灯作用：CO有毒，防止污染空气（处理尾气，防止污染空气）

尾气处理的方式：点燃尾气；用气球收集

CO先来后走：实验开始时，先通CO，后点燃酒精喷灯；实验结束时，先熄灭酒精喷灯，后停止通入CO

CO先来的原因：排尽装置内的空气，防止混有CO的空气加热时发生爆炸

CO后走的原因：防止生成的铁重新被氧化；防止液体倒吸，使玻璃管炸裂

（5）相关化学方程式

$\mathrm{CO}{\phantom{\mathrm{A}}}_2+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH}){\phantom{\mathrm{A}}}_2\stackrel{}{=}\mathrm{CaCO}{\phantom{\mathrm{A}}}_3\downarrow +\mathrm{H}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\mathrm{O}$

$2\mathrm{CO}+\mathrm{O}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\stackrel{\mathrm{点}\mathrm{燃}}{=}2\mathrm{CO}{\phantom{\mathrm{A}}}_2$

2.工业炼铁

（1）原料：

铁矿石（赤铁矿、磁铁矿）

焦炭：产生还原剂CO，提供热量

石灰石：将矿石中二氧化硅转变为炉渣

（2）相关化学方程式

$\mathrm{C}+\mathrm{O}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\stackrel{\mathrm{高}\mathrm{温}}{=}\mathrm{CO}{\phantom{\mathrm{A}}}_2$

$\mathrm{C}+\mathrm{CO}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\stackrel{\mathrm{高}\mathrm{温}}{=}2\mathrm{CO}$

$3\mathrm{CO}+\mathrm{Fe}{\phantom{\mathrm{A}}}_2\mathrm{O}{\phantom{\mathrm{A}}}_3\stackrel{\mathrm{高}\mathrm{温}}{=}2\mathrm{Fe}+3\mathrm{CO}{\phantom{\mathrm{A}}}_2$

三、铁制品锈蚀的条件

1.铁锈的主要成分：Fe₂O₃·xH₂O

2.铁钉生锈的条件探究

（1）实验装置图

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（2）现象及分析

A：铁钉生锈，a处锈蚀最严重

B：铁钉没有生锈（未与氧气接触）

C：铁钉没有生锈（未与水接触）

A、B对比：铁生锈需要氧气

A、C对比：铁生锈需要水

（3）结论

铁制品锈蚀的过程，是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学反应的过程

铁生锈的条件：与氧气接触和与水接触

（4）注意

为什么用迅速冷却的蒸馏水：除去溶解在水中的氧气，避免对实验造成干扰

氯化钙的作用：除去空气中的水

3.防止铁生锈的方法（破坏铁生锈条件）

防氧气，防水：保持铁制品干燥；刷油漆；涂油；镀其他耐腐蚀金属

四、金属资源的保护

1.为什么要保护金属

金属矿物的储量有限，而且不能再生

2.怎样保护金属资源

（1）防止金属腐蚀

（2）回收利用废旧金属（节约金属，减少环境污染）

（3）有计划、合理的开采矿物

（4）寻找金属的代用品