6、铁的冶炼
原料:铁矿石(提供铁元素)、焦炭(提供热量和还原剂)、空气(提供氧气)、石灰石(除去铁矿石中的二氧化硅杂质)。
设备:高炉。
主要反应:C + O2 CO2 , C + CO2 2CO (这两个反应是制造还原剂并提供热量),
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2 ,
CaCO3 CaO + CO2↑ ,
CaO + SiO2 CaSiO3.
从高炉中出来的铁含有2-4.5%的C和其他杂质,性能差,需进一步的炼制得到性能较好的钢。高炉的尾气常含有CO有毒气体,常采取净化后循环使用的方法。
7、钢铁的腐蚀及防腐
(1)钢铁的腐蚀有化学腐蚀和电化腐蚀。
化学腐蚀:是指钢铁等金属遇周围的物质接触直接发生化学反应而引起的腐蚀。如铁与氯气的反应腐蚀。
电化腐蚀:是指钢铁在表面有电解质的环境下,铁失去电子,钢铁内的碳周围的氧气和水或氢离子得到电子而引起的腐蚀。如是氧气和水得到电子的腐蚀称吸氧腐蚀;而氢离子得电子的腐蚀称析氢腐蚀。我们在生活中常见到得铁锈就是钢铁得吸氧腐蚀得结果。吸氧腐蚀是钢铁电化腐蚀的主要形式。
(2)防腐措施:
①在钢铁表面覆盖保护层;
②在钢铁中加入一定量得铬、镍元素,改变钢铁内部结构;
③在钢铁表面镶嵌比铁活泼得金属如锌;在腐蚀时,锌先失去电子;
④将需要保护得钢铁接在不断有电子输出得电源得负极,使铁不可能失去电子。
二、铜
1、铜的性质
(1)物理性质
铜是紫红色的金属,是电和热的良导体,广泛用作导线,密度8.9g/cm3。
(2)化学性质
铜是较不活泼的金属,自然界中有少量的单质铜存在,大部分是化合态如黄铜矿(CuFeS2),孔雀石(CuCO3·Cu(OH)2)等。
铜在一定条件下可发生如下反应:
①与非金属单质反应:2Cu + O2 2CuO(黑色),Cu + Cl2 CuCl2(棕黄色的烟)
2Cu + S Cu2S(黑色)
②与某些盐溶液反应:Cu + 2FeCl3 == 2FeCl2 + CuCl2 ,Cu + 2AgNO3 == Ag + Cu(NO3)2。
2、铜的冶炼
工业上是高温冶炼黄铜矿得到粗铜,然后用电解方法精练得到纯度很高的精铜,电解中将