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初中化学新课标沪教版第五单元名师导航（第二节　铁的冶炼合金）

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试卷简介

这份试卷主要涵盖了铁的冶炼过程、生铁和钢的区别以及合金的相关知识。内容包括了铁冶炼的主要设备、化学反应方程式、生铁和钢的含碳量、合金的定义及其特性等。通过这份试卷，学生可以深入了解金属冶炼的基本原理及其在实际应用中的重要性。

所涉及的知识点

铁的冶炼过程涉及多种化学反应，生铁和钢的区别在于含碳量的不同，合金是由两种或两种以上金属或非金属熔合而成，具有金属特性且通常具备更优的物理和化学性能。

第二节　铁的冶炼　合金

名师导航

知识梳理

一、铁的冶炼

1.工业冶铁的主要设备是_________。把_________、_________、_________一起加入高炉，从_________通入热风，_________在炉内与O2反应生成_________，_________和氧化铁在高温下反应生成_________，尾气中主要含有________、________、________。炼铁原理方程式为_________。

答案:高炉　铁矿石　焦炭　石灰石　通风口　焦炭　CO　CO　Fe　N2　CO2　CO　3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

2.用焦炭或_________、_________等，可以把金属_________、_________、_________、_________、_________等，从它们的矿石中提取出来；而金属铝一般采用电解方法得到，反应方程式为_________。还可以从含Cu2+的溶液中用铁等提取铜，方程式为___________________________，叫湿法炼铜。

答案:CO　H2　锰　锌　铁　镍　铅　2Al2O34Al＋3O2↑ Cu2+＋Fe====Fe2+＋Cu

二、生铁和钢

生铁的含碳量为_________，还含有较多的_________、_________、_________、_________等；把生铁进一步冶炼，除去过多的_________、_________、_________、_________等，可以得到钢。

答案:2%—4.3%　硅　磷　硫　碳　碳　硅　磷　硫

三、合金

_________叫合金。合金具有许多良好的_________、________或________。硬度一般比各成分金属_________，熔点一般比各成分金属低。

答案:由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合在一起形成的具有金属特性的物质　物理的　化学的　机械性能　大

疑难突破

金属冶炼有哪些方法？

剖析：金属冶炼方法很多，在金属活动顺序表中，位于前面的金属，如：K、Ca、Na、Mg、Al等较为活泼，常采用电解法获得金属；中间的如：Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等一般采用CO、H2或焦炭反应；Hg和Ag等可采用直接加热金属氧化物的方法获得。

问题探究

问题:小亮在实验室用一小块生铁与稀盐酸反应，发现反应后的液体中有少量黑色不溶物，这种黑色不溶物是什么？

探究：设计方案：将黑色固体灼烧。

解释与结论：(1)生铁中含碳。

(2)碳与稀盐酸不能反应，铁与稀盐酸能反应。

生铁与盐酸反应，产生氢气，剩余黑色固体碳，即黑色不溶物；用澄清石灰水实验可以证明灼烧后生成的气体为二氧化碳。

典题精讲

例我国最早人工冶炼铁的制品是甘肃灵台出土的秦国铜柄钢剑，这说明在春秋战国时期我国已经掌握了冶炼铁的技术。经过分析测试该钢剑属于铁的合金，铁的合金有生铁和钢，钢是含碳量在_________之间的铁合金，钢的含碳量越高，钢的硬度越_________（填“大”或“小”）。钢剑由于年代久远，表面出现一层铁锈，铁锈的主要成分是_________（填化学式），铁锈是由于铁跟__________（填化学式或名称均可）发生反应而生成的。

思路解析

钢和生铁都属于铁合金，铁合金含碳量越高，硬度越大；钢铁由于与空气中的氧气和水反应而生锈；表面的铁锈的主要成分是氧化铁。

答案:0.03%—2%　大　Fe2O3　氧气和水

知识导学

加入石灰石的目的是除去矿石中难以熔化的脉石，加入焦炭的目的是提供产生一氧化碳气体的原材料。

实验室中采用把尾气中的CO气体燃烧除去的方法。

工业生产上，则可以回收作为燃料，否则会造成很大浪费。

湿法炼铜在古代就已使用，其实质是金属单质间的置换反应。

生铁和钢本质都是铁合金，区别主要是含碳量，含碳量越高，硬而脆，机械性能差，炼钢的主要目的是降低生铁中的含碳量，提高合金韧性和可加工性。

合金与各成分金属相比，有很多良好的性能。

疑难导析

金属冶炼的方法主要依据金属的活泼性的不同进行划分。