§10. Получение металлов
Лабораторный опыт №13
Ознакомление с рудами железа
Рассмотрите образцы красного, бурого и магнитного железняка. Отметьте цвет каждой руды. Испытайте их на магнитные свойства (поднесите к каждому образцу магнит). Зафиксируйте результаты опыта в тетради. Проведите образцами каждой руды полоски по поверхности фарфоровой ступки или обратной стороне кафельной плитки. Отметьте цвет руд.
Ответ:
Таблица ознакомление с рудами железа
Красный Бурый Магнитный
железняк железняк железняк
Цвет Красный Бурый Темной−серый
Магнитные
свойства Слабые Нет Сильные
Цвет
полоски Бурый Бурый Серый
i
1. Найдите в Интернете электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных.
Ответ:
Электронные адреса, раскрывающие содержание ключевых слов и словосочетаний параграфа для создания классного банка данных:
1) Сайт "Sfu−kras".
2) Сайт "Your systeme education".
3) Сайт "Science for you".
2. Используя ресурсы Интернета, подготовьте информационный продукт (по выбору): презентацию по теме урока или сообщение по одному из ключевых слов (словосочетаний) параграфа.
Ответ:
Самородные металлы
Металлы находятся в природе как в свободном виде − самородные металлы, так и в виде различных соединений. В свободном состоянии в природе встречаются такие металлы, которые трудно окисляются кислородом воздуха, например платина, золото, серебро, значительно реже ртуть, медь и др.
Самородные металлы обычно содержатся в небольших количествах в виде зерен или вкраплений в горных породах. Изредка встречаются и довольно крупные куски металлов самородки. Например, самый крупный самородок меди весил 420 т, серебра − 13,5 т, а золота − 112 кг.
?
1. В работе немецкого учёного в области металлургии и врача Г. Агриколы (XVI в.) «Трактат «О горном деле и металлургии» сказано: «Подвергая руду нагреванию, обжигу и прокаливанию, удаляют этим часть веществ, примешанных к металлу...» и далее «...плавка необходима, так как только посредством её горные породы и затвердевшие соки (рассолы) отделяются от металлов, которые приобретают свойственный им цвет, очищаются и становятся во многих отношениях полезны человеку». О каких видах металлургии писал Агрикола? Проиллюстрируйте его высказывание примерами уравнений химических реакций.
Ответ:
Агрикола писал о пирометаллургии.
Пример реакции обжига:
$2ZnS + 3O_{2} = 2ZnO + 2SO_{2}↑$
Пример реакции плавки:
$2CuO + C = 2Cu + CO_{2}↑$
2. Какой метод получения меди – с помощью серной кислоты или бактериальный – экологически более безопасен?
Ответ:
Бактериальный метод получения меди экологически более безопасен, так как серная кислота является вредным веществом для окружающей среды.
3. Почему щелочные и щёлочноземельные металлы нельзя получить гидрометаллургическим методом?
Ответ:
Щелочные и щёлочноземельные металлы нельзя получить гидрометаллургическим методом, так как щелочные и щёлочноземельные металлы реагируют с водой:
$2Na + 2H_{2}O = 2NaOH + H_{2}$
$2K + 2H_{2}O = 2KOH + H_{2}$
4. Предложите технологическую цепочку производства свинца из минерала галенита PbS. Запишите уравнения реакций.
Ответ:
Технологическая цепочка производства свинца из минерала галенита PbS:
$PbS + H_{2} ⟶ Pb + H_{2}S↑$
5. Как можно получить из пирита $FeS_{2}$ железо и серную кислоту? Запишите уравнения реакций.
Ответ:
Получение железа:
$FeS_{2} + 2H_{2} ⟶ 2Fe + H_{2}S↑$
Получение серной кислоты:
$FeS_{2} + 2H_{2} ⟶ 2Fe + H_{2}S↑$
$2H_{2}S + 3O_{2} ⟶ 2SO_{2} + 2H_{2}O$
$2SO_{2} + O_{2} ⟶ 2SO_{3}$
$SO_{3} + H_{2}O ⟶ H_{2}SO_{4}$
6. Сколько килограммов меди получается из 120 т обогащённой горной породы, содержащей 20% сульфида меди (I), если выход меди составляет 90% от теоретически возможного?
Ответ:
Дано:
m (горной породы) = 120 т
ω ($Cu_{2}S$) = 20%
η = 90%
Найти:
$m_{практ}$ (Cu) − ?
Решение:
m ($CuS$) = m (горной породы) * ω ($Cu_{2}S$) = 120 * 0,2 = 24 т
ω (Cu) = $\frac{2 `* A_{r} (Cu)}{M_{r}(Cu_{2}S)}$ * 100% = $\frac{2 * 64}{160}$ * 100% = 80%
$m_{теор}$ (Cu) = ω (Cu) * m ($Cu_{2}S$) = 0,8 * 24 = 19 т
$m_{практ}$ (Cu) = $m_{теор}$ (Cu) * η = 19 * 0,9 = 17,1 т
Ответ: $m_{практ}$ (Cu) = 17,1 т.
