【解读中考化学的热点――铁的冶炼】铁的冶炼

时间：2018-12-24 03:25:12　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　铁是一种非常重要的金属材料。铁的使用与生产是人类文明和社会进步的一个重要标志。铁在我国有着悠久的使用与生产历史，近年来我国的钢铁产量一直居世界第一。但随着我国经济、科技的高速发展，对钢铁的需求量、科技含量提出了更高的要求。“化学源于生活，服务于社会”，所以对“铁的冶炼”的研究就成了近几年中考命题的热点。下面就以近年典型中考题为例，解读“铁的冶炼”的试题特点与命题走向。
　　
　　一、以铁的冶炼为背景，加强铁的知识学科内的整合
　　例1（江苏扬州市）早在春秋战国时期，我国就开始生产和使用铁器。公元1世纪时，铁在我国已经广泛使用。如图为工业炼铁的主要设备――高炉。请你回答下列问题：
　　(1)铁在地壳中含量居所有金属元素的第位。
　　(2)高炉炼铁过程中，CO与铁矿石反应主要发生在炉部，试写出赤铁矿(Fe2O3)与CO反应的化学方程式。
　　(3)铁矿石在高炉中冶炼后，得到含较多碳、硫、磷、硅等的生铁。生铁的含碳量范围为。
　　(4)生铁经过进一步冶炼可得到钢，全世界每年被腐蚀损失的钢铁约占全年总产量的十分之一。请列举两种生产中防止钢铁生锈的方法。
　　①；②。
　　解析本题以铁的冶炼为背景，将初中化学中许多铁的零散知识有机的整合在一起。考查到铁在地壳中的含量、CO还原Fe2O3化学方程式的书写、生铁的含碳量的范围以及防止钢铁生锈的方法等。在解答（1）时要注意审题，题目中是考查铁在地壳中含量居所有金属元素的第几位，而不是地壳中的第几位；在（3）中防止钢铁生锈的方法很多，原理应以隔绝氧气与水为主，本题解答合理皆可。
　　答案（1）二；（2）Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2；（3）2%~4.3%；（4）覆盖氧化膜；涂抹油；镀上其他金属等（合理皆可）。
　　点拨如今的中考化学试题的考查，不再是注重某一知识点，而是加强了学科内的知识整合。这就要求我们学生要学会整理知识，注重知识的前后联系，形成知识的网络结构，在遇到相关问题时，能够准确的提取有用的信息解决问题。
　　
　　二、以铁的冶炼实验为基础，注重实验探究能力的培养
　　例2（重庆市）化学兴趣小组用以下装置探究炼铁的原理。
　　（1）加热Fe2O3之前要先通一会儿CO，目的是。
　　（2）方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→（）→（）→（），如果导管连接错误，后果是。
　　（3）玻璃管A中发生反应的化学方程式为，用这种方法“炼”得的铁与工业上炼出的生铁在组成上的最大区别是。
　　解析本题是对铁的冶炼原理与实验操作的综合考查。主要考查了CO还原Fe2O3的实验步骤、装置的连接、尾气的处理、化学方程式的书写、生铁与铁的区别等，CO是可燃性气体，与氧气混合后点燃可能会爆炸，因此在实验中要先排尽装置中的空气。对装置C、D分析，尾气进入装有氢氧化钠溶液的C，其中的二氧化碳气体能被吸收，但CO不与溶液反应，因此将要被收集在瓶中，瓶中部分的溶液将被“压”到D装置中，所以导管接口的顺序是d、b、e。
　　答案（1）排尽玻璃管中的空气，防止加热时发生爆炸。（2）d；b；e；CO排入空气中会污染空气。（3）Fe2O3+3CO 高温 2Fe+3CO2；“炼”得的铁不含碳，工业上的生铁含有碳。
　　点拨实验探究题是中考化学命题的热点，在考查双基的同时，注重了对学生分析问题、解决问题以及动手能力的培养。解答时要审清题意，提炼信息，再结合已有的知识与实验技能，有序思考，灵活运用。不仅灵活应用本学科的基本知识、技能和方法，还要学会迁移相关学科（如数学、物理、生物等学科）的知识、技能和方法。
　　
　　三、以铁的冶炼为“题眼”，突破物质框图式推断
　　例3（江苏南通市）工业上以大理石和赤铁矿为主要原料可以制取B和G，其转化关系如右图所示，已知D、G的主要成分为单质。
　　试回答下列问题：
　　⑴写出工业制取的两种物质的化学式：
　　B 、G。
　　⑵写出下列反应的化学方程式：
　　反应②：；
　　反应③：；
　　检验气体C：。
　　解析本题是一道框图推断题，解答的关键，要找准解题的突破口，即“题眼”。在初中化学反应条件中涉及到高温的主要有：碳酸钙高温分解、木炭与二氧化碳反应、CO还原Fe2O3等。根据这几个涉及到高温条件的化学反应，碳酸钙高温分解是一种反应物生成两种物质；木炭与二氧化碳反应是两种反应物生成一种物质；而CO还原Fe2O3是两种反应物生成两种生成物。所以A是CaCO3；B是CaO；C是CO2；D是C；E是CO；F是Fe2O3；G是Fe。
　　答案（1）CaO；Fe；（2）CO2+C 点燃 2CO；
　　Fe2O3+3CO 高温2Fe+3CO2；
　　CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
　　点拨框图推断题是近年来中考的常客，具有知识面广、开放度大、综合性强的特点。这类题突出考查学生分析推理能力、逻辑思维能力和综合应用能力。解答的关键要寻找到解题突破口，选点突破。常见的“题眼”有：组成特征、反应现象、反应条件、转化关系等。本题就从“反应条件”来突破的。
　　
　　四、以铁的冶炼为题干，注重化学计算与生产实际相结合
　　例4（四川自贡市）某炼钢厂日产含杂质5%的生铁3000t，试计算：
　　（1）该3000 t生铁中含纯铁多少吨？
　　（2）该炼钢厂每天需含Fe2O3质量分数为85%的赤铁矿石多少吨？（计算结果保留整数）
　　解析本题以炼钢厂炼铁为题干，使化学计算不是机械的数字与技巧计算，而是与生产实际结合在一起。此题是反应物赤铁矿石与生成物生铁都是含有杂质，由于生铁中含杂质5%，所以纯铁含量为95%，纯铁质量为3000t×(1－5%)=2850t；需要赤铁矿石的质量可以通过化学式计算或根据化学方程式计算都可以解答。
　　答案（1）生铁中含纯铁2850t；（2）需赤铁矿石的质量为4790t。
　　点拨化学计算与生产实际相结合，使计算不再机械、单调，这类试题的解答使学生在运用化学知识的同时感受化学的价值，激发学习兴趣，从而更多地关心周围的环境、生活中的化学现象，更好地理解、解决相关的一些化学问题，具有一定的实际应用意义。
　　五、以铁的冶炼为情境，注重试题的创新性与开放性
　　例4（安徽巢湖市）我省发展钢铁产业有独天独厚的条件：马鞍山是全国最重要的钢铁生产基地之一，庐江有在全国都数得上的高品质的磁铁矿石，两地的交通也便利。常见的铁矿石有：磁铁矿（主要成分是Fe3O4）、赤铁矿（主要成分是Fe2O3）、褐铁矿（主要成分是Fe2O3・3H2O）、菱铁矿（主要成分是FeCO3）、黄铁矿（主要成分是FeS2）。
　　请回答下列问题：（1）你认为上述几种铁矿石中理论上最适宜炼铁的两种矿石为，理由是。
　　（2）请你利用下图中所提供的3个数据，自拟一道有关化学方程式的计算题，并写出解答过程。
　　解析本题是一道创新、开放性计算题。良好的情境、新颖的问题，给了学生很大的思维空间。利用题目中给出的几种铁矿石的主要成分，从多角度来选择适宜炼铁的两种矿石，这些角度的选择是开放的，我们可以从铁的含量来选择，可以从环境污染角度等选择。题（2）中给出3个数据让我们自行命题，给了我们很大的发挥空间，我们可以从不同的角度来编制试题解答，但一定要是自己最有把握的试题与解答。
　　答案（1）磁铁矿、赤铁矿，铁的含量高，有害元素少，冶炼时所产生的污染少。
　　（2）生产56kg含杂质3%的生铁需要含氧化铁80%的赤铁矿石多少kg？97kg（合理皆可）
　　点拨创新、开放性试题，打破了思维定势，让学生发现和探究出新的问题。解决开放性问题的方法不是惟一的，通过发散思维，不同的同学可能会有不同的解题方案，这类试题对于拓宽同学们的知识面，改善同学们的思维品质，培养同学们的创新意识将会产生积极的作用。
　　（责任编辑陈方炜）
　　
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