1、第八單元金屬和金屬材料第八單元金屬和金屬材料鋼鐵鋼鐵是一種重要的金屬材是一種重要的金屬材料，它有哪些用途？料，它有哪些用途？鋼鐵鋼鐵的用途的用途 礦石：礦石：能用來提煉金屬的礦物。能用來提煉金屬的礦物。磁鐵礦（Fe3O4）赤鐵礦（Fe2O3）一一. 鐵的冶煉：鐵的冶煉： 能使含鐵化合物中的鐵元素置換出來。能使含鐵化合物中的鐵元素置換出來。問問:用什麼物質把鐵的氧化物中的鐵還原出來用什麼物質把鐵的氧化物中的鐵還原出來,變成單質鐵變成單質鐵? 問問: 為甚麼不用為甚麼不用H2還原礦石，而是用還原礦石，而是用CO?（不純的（不純的H2加熱會爆炸加熱會爆炸.）1煉鐵煉鐵原理原理原料原料主主要要化化學學
2、反反應應設備設備點燃高溫高溫高溫高溫在高溫下在高溫下,利用還原劑將鐵礦石中的鐵還原出來利用還原劑將鐵礦石中的鐵還原出來。鐵礦石、石灰石、焦炭鐵礦石、石灰石、焦炭(1)還原劑生成還原劑生成C + O2 = CO2 (提供熱量提供熱量)C + CO2 = 2CO(2)鐵礦石中的鐵被一氧化碳還原鐵礦石中的鐵被一氧化碳還原Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2(3)石灰石造渣石灰石造渣CaCO3 = CaO + CO2CaO + SiO2 = CaSiO3高爐高爐2 .赤鐵礦：赤鐵礦：Fe2O3（暗紅色）（暗紅色）232323COFeCOOFe高溫3. 磁鐵礦：磁鐵礦：Fe3O4（黑色）（黑
3、色）243434COFeCOOFe高溫4. 菱鐵礦：菱鐵礦：FeCO3（黃白色、淺褐色、深褐色）（黃白色、淺褐色、深褐色）23CO2FeCOFeCO高溫5.煉鋼煉鋼原理原理原料原料主主要要化化學學反反應應設備設備高溫高溫高溫在高溫下在高溫下,利用氧化劑將生鐵中過量的碳及其他雜質元素除去利用氧化劑將生鐵中過量的碳及其他雜質元素除去生鐵、廢鋼生鐵、廢鋼 、 脫氧劑脫氧劑。(1)主要是除碳主要是除碳、硅等元素硅等元素Fe+ O2 = FeO C + FeO = Fe + CO2FeO + Si = 2Fe + SiO2轉爐、平爐轉爐、平爐 、電爐、電爐例例1：用：用1000吨含氧化鐵吨含氧化鐵75%
4、的赤鐵礦，可煉出多少吨的赤鐵礦，可煉出多少吨含鐵含鐵90%的生鐵？的生鐵？解：設可得解：設可得 Y 吨含鐵吨含鐵90%的生鐵的生鐵232323COFeCOOFe高溫1602 x 561000 x 75%Y x 90%Y9 . 0112750160Y = 583.3答：答：可煉出可煉出583.3吨含鐵吨含鐵90%的生鐵的生鐵二二 .有關含雜質物質計算有關含雜質物質計算 例例2 2：含：含FeFe2 2O O3 385%85%的赤鐵礦的赤鐵礦10001000公頓公頓, ,可以煉出多少公頓鐵可以煉出多少公頓鐵? ?解：設可得解：設可得 Y 公吨含鐵公吨含鐵90%的生鐵的生鐵232323COFeCOO
5、Fe高溫1602 x 561000 x 85%YY112850160Y =595答：答：可煉出可煉出595公吨的鐵公吨的鐵練習練習:（1）某赤鐵礦含雜質）某赤鐵礦含雜質25%，那么，那么400公頓赤鐵礦公頓赤鐵礦 中含三氧化二鐵多少公頓？中含三氧化二鐵多少公頓？ （2）含碳酸鈣）含碳酸鈣75%的鍛石石的鍛石石100公頓，高溫煅燒后，可得氧公頓，高溫煅燒后，可得氧化鈣多少公頓。化鈣多少公頓。 （3）實驗室欲製）實驗室欲製6克氫氣，需含鋅克氫氣，需含鋅97.5%的不純鋅多少克？的不純鋅多少克？ （4）含三氧化二鐵的質量分數為）含三氧化二鐵的質量分數為80%的鐵礦石的鐵礦石1000公頓，可公頓，可煉出含雜質煉出含雜質5%的生鐵多少公頓？的生鐵多少公頓？ （）要生產（）要生產5.6公頓氧化鈣，需含雜質公頓氧化鈣，需含雜質20%的鍛石石多少公的鍛石石多少公頓？頓？。 現有潔淨無鏽的鐵釘、試管、經煮沸迅速冷卻的蒸餾水、植物油、棉花和干燥劑氯化鈣。試設計實驗以證明鐵制品鏽蝕的條件。
