解放军文职招聘考试金属资源的利用和保护

 矿石：工业上把能用来提炼金属的矿物叫做矿石。

常见的矿石及主要成分：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FeS2）、菱铁矿（FeCO3）、铝土矿（Al2O3）、黄铜矿（CuFeS2）、辉铜矿（Cu2S）等。

铁的冶炼

实验室——一氧化碳还原氧化铁（实验原理见上面的C章节）

工业——高炉炼铁

设备：高炉（图见书17页）。

原料：铁矿石（赤铁矿或磁铁矿）、焦炭、石灰石、（空气）。

反应原理：C+O2CO2、CO2+C2CO、3CO+Fe2O32Fe+3CO2。

石灰石的主要作用是将矿石中的二氧化硅（SiO2）转变为炉渣（CaSiO3）。

产品：生铁（实验室中“炼”出的铁不含碳，而工业生产中炼出的铁含碳）。

含杂质的反应物或生成物的有关计算
当参加反应的物质含杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。
一般利用该公式及其变形：。
【例题】1000t含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
【解法1】 1000t赤铁矿石中含氧化铁的质量为：
设生成的铁的质量为x。


折合为含铁96%的生铁的质量为
答：800t氧化铁理论上可以炼出生铁的质量为583t。
铁生锈的实验（见右图）
【实验器材】大试管、试管夹（带铁夹的铁架台）、胶塞、经煮沸迅速冷却的蒸馏水、植物油、洁净无锈的铁钉、棉花和干燥剂氯化钙等。
【实验过程】取三根洁净无锈的铁钉，一根放在盛有蒸馏水的试管中，并使铁钉外露一半；一根放在用植物油密封的蒸馏水中；一根放在干燥的空气中，注意每天观察铁钉锈蚀的现象，连续观察约一周。
【实验现象】第一个试管中的铁钉生锈，而第二、三个试管中没有明显现象。
【实验结论】铁生锈实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气共同作用的结果。
【注意事项】
第二个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要氧气；
第三个试管内没有现象，证明了铁钉生锈需要水蒸气。
铁锈很疏松，铁制品可以全部被锈蚀。

除去铁锈的方法

物理方法：刀刮、砂纸打磨。

化学方法：少量、多次地滴加稀盐酸或稀硫酸。

防止铁制品生锈的方法

保持铁制品的洁净、干燥；

擦干后涂一层保护膜（作用：隔绝空气、防水）。具体方法如下：

物理方法——刷漆（油漆或银粉）、涂油

化学方法——电镀其它金属（铬或锌）、烤蓝

制成不锈钢。

金属资源的保护措施：
① 防止金属的腐蚀；
② 回收利用废旧金属；
③ 有计划、合理地开采矿物；
④ 寻找金属的代用品。（例如用塑料来代替钢和其他合金制造管道、齿轮和汽车外壳等）
意义：节约金属资源和能源，降低金属的生产成本，减少对环境的污染。