知识体系构建
脉络梳理，构建知识体系
金属资源综合利用
金属矿物$\begin{cases} 铁的矿物:赤铁矿(\ce{Fe_{2}O_{3}})、磁铁矿(\ce{Fe_{3}O_{4}})、菱铁矿、黄铁矿(\ce{FeS_{2}})和褐铁矿(\ce{Fe_{2}O_{3}·xH_{2}O})等 \\ 铜的矿物:黄铜矿、辉铜矿和孔雀石[\ce{Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}}]等 \\ 铝的矿物:铝土矿[\ce{Al(OH)_{3}}]、明矾石等 \end{cases}$
金属材料$\begin{cases} 铁\begin{cases} 物理性质:银白色固体,有金属光泽,有良好的导热性、导电性、延展性等 \\ 化学性质\begin{cases} 能与氧气反应\begin{cases} 在干燥的空气中较稳定 \\ 在潮湿的空气中易生锈,发生缓慢氧化 \\ 在纯氧中能燃烧,发生剧烈氧化 \end{cases} \\ 能与\underline{①}\quad\quad 反应,化学方程式为\underline{②}\quad\quad \\ 能与\underline{③}\quad\quad 反应,化学方程式为\underline{④}\quad\quad \end{cases}\Bigg\}\mathrm{⑤}\_\_\_\_\_\_反应 \end{cases} \\ 其他金属(镁、铝、锌、铜)\begin{cases} 物理性质 \\ 化学性质\begin{cases} 都能与氧气反应 \\ \ce{Mg}、\ce{Al}、\ce{Zn}都能与\underline{⑥}\quad\quad\quad\quad 反应,还能与 \\ \underline{⑦}\quad\quad\quad 溶液反应 \\ 铜不能与稀硫酸(或稀盐酸)反应 \end{cases} \end{cases} \\ 合金\begin{cases} 形成:在金属中加入其他元素 \\ 性能:良好的物理、化学和机械性能,如合金的硬度一般比各成分金属大,多数合金的熔点低于组成它的各成分金属的熔点 \\ 常见合金\begin{cases} 铜合金 \\ 铝合金 \\ 铁合金\begin{cases} 生铁的冶炼\begin{cases} 原理:\underline{⑧}\quad\quad\quad\quad\quad\quad \\ 主要原料:\underline{⑨}\quad\quad\quad\quad\quad\quad \\ 主要设备:\underline{⑩}\quad\quad\quad \end{cases} \\ 资源保护:防锈蚀、回收利用废金属等 \end{cases} \end{cases} \end{cases} \end{cases}$

① 稀硫酸(或稀盐酸)
② $\ce{Fe + H_{2}SO_{4}(稀)\xlongequal{}FeSO_{4} + H_{2}\uparrow}$(或$\ce{Fe + 2HCl\xlongequal{}FeCl_{2} + H_{2}\uparrow}$)
③ 硫酸铜溶液(合理答案均可)
④ $\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{}FeSO_{4} + Cu}$(与上一空对应即可)
⑤ 置换
⑥ 稀硫酸(或稀盐酸)
⑦ $\ce{CuSO_{4}}$(合理答案均可)
⑧ $\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
⑨ 铁矿石、焦炭、石灰石、(热)空气
⑩ 高炉

1 [2025 泰安改编]煤炭经处理可生成 CO,工业上利用 CO 来炼铁。某兴趣小组同学通过题图探究工业炼铁的反应原理。硬质玻璃管内反应的化学方程式为，实验装置中存在的不足之处是。

1. $\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$ 没有尾气处理装置

2（1）工业炼铁的主要设备是。
（2）工业炼铁的原料包括（填字母）。
A. 焦炭
B. 铁矿石
C. 氢氧化钠
D. 热空气
（3）下列矿石中，主要成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的是（填字母）。
A. 褐铁矿
B. 磁铁矿
C. 明矾石
D. 菱铁矿
（4）写出$\ce{CO}$与$\ce{Fe_{3}O_{4}}$在高温条件下反应的化学方程式：。

2.（1）高炉 （2）ABD （3）B （4）$\ce{4CO + Fe_{3}O_{4}\xlongequal{高温}3Fe + 4CO_{2}}$