中國武俠小說宗師之首金庸先生的著名作品《倚天屠龍記》中,郭靖黃蓉夫婦將神鵰大俠楊過的玄鐵寶劍重鑄,得到的倚天劍屠龍刀有著號令天下莫敢不從的風範,成為諸多武林人士一生的追求。
倚天屠龍記
事實上從1世紀起,鐵便成為最主要的金屬材料。而早在春秋戰國時期中國的冶鐵技術就已領先世界。
冶鐵
地球上的金屬資源廣泛存在於地殼和海洋中,人類每年要提取數億噸的金屬,用於工農業生產和其他領域。其中,提取量最大的是鐵。
除了少數不活潑金屬如金、銀等以單質形式存在,其餘都以化合物形式存在。所以:
從自然中提取的鐵必須經過冶煉,才能更好的投入使用。在實驗室中,鐵的冶煉要如何進行呢?
實驗室可以利用這個裝置進行實驗,利用一氧化碳與氧化鐵反應。玻璃管中有氧化鐵,試管中裝有澄清石灰水,尾部放置酒精燈。
實驗現象比較明顯
玻璃管內的粉末由紅色變成黑色,
澄清石灰水變渾濁,
點燃尾氣有藍色火焰。
實驗中反應的相關化學方程式如圖:
這個實驗有許多注意事項:
首先,實驗開始後,應先通一會兒CO,再給氧化鐵加熱,目的是排盡空氣,防止爆炸。
其次,實驗結束後,先停止給氧化鐵加熱,再通一會兒CO ,其目的是防止鐵粉氧化。
再次,酒精燈點燃尾氣的目的是防止一氧化碳汙染空氣。
實驗室中煉鐵得到的量較小,在工業生產中,需要大批量的冶煉,應該採用什麼手段呢?
工業煉鐵是個複雜過程。把鐵礦石、焦炭、和石灰石一起加入高爐
在高溫下,利用爐內反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石中還原出來。就是這個裝置:
在實際生產中,要考慮到原料和產物中一般含有雜質。
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