一.幾種重要的金屬及合金
(1)金屬的物理特性:常溫下除汞(液體)外都是固體,有金屬光澤(分為黑色和有色兩類。需要強(qiáng)調(diào)的是并不是所有的金屬都是銀白色的),大多數(shù)為電和熱的優(yōu)良導(dǎo)體,有延展性、密度較大、熔點(diǎn)較高。
(2)合金:①概念:在一種金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬,而形成的具有金屬特性的物質(zhì)稱為合金。
②性質(zhì):合金的很多性能與組成它們的純金屬不同,合金的硬度比相應(yīng)的金屬要大,而熔點(diǎn)比相應(yīng)的要低
③重要的鐵合金:生鐵和鋼都是鐵的合金,其區(qū)別是含碳量不同(生鐵的含鐵量為2%~4.3%,鋼的含碳量為0.03%~2%。
●金屬之最:
(1)鋁:地殼中含量最多的金屬元素
(2)鈣:人體中含量最多的金屬元素
(3)鐵:目前世界年產(chǎn)量最多的金屬(鐵>鋁>銅)
(4)銀:導(dǎo)電、導(dǎo)熱性最好的金屬(銀>銅>金>鋁)
(5)鉻:硬度最高的金屬
(6)鎢:熔點(diǎn)最高的金屬
(7)汞:熔點(diǎn)最低的金屬
(8)鋨:密度最大的金屬
(9)鋰 :密度最小的金屬
二.金屬與氧氣的反應(yīng)
大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng),但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同,越活潑的金屬,越容易與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)越劇烈。
三.金屬的腐蝕和防護(hù)
(1)鐵生銹的條件:鐵生銹的主要條件是與空氣和水蒸氣直接接觸。鐵制品銹蝕的過程,實(shí)際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),鐵銹的主要成分是Fe2O3·xH2O。
(2)鐵的防銹:原理是隔絕空氣或水,使鐵失去生銹的條件。
防銹措施:防止鐵制品生銹,一是保持鐵制品表面的潔凈和干燥,二是在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜,防止鐵與氧氣和水的反應(yīng),例如:①刷一層油漆;②涂上一層機(jī)油;③電鍍一層不易生銹的金屬,如鍍鋅等;④經(jīng)加工使金屬表面生成一層致密的氧化膜,如烤藍(lán);⑤在金屬表面覆蓋搪瓷、塑料等。
四.金屬活動性順序及置換反應(yīng)
(1)金屬活動性順序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
(2)金屬活動性順序的作用:
①判斷金屬與酸的反應(yīng):
a. 一般說來,排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫,排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫;
b. 酸不包括濃硫酸和硝酸,因?yàn)樗鼈冇泻軓?qiáng)的氧化性,與金屬反應(yīng)不能生成氫氣,而生成水。
②判斷金屬與鹽溶液反應(yīng)。
在金屬活動性順序里,只有排在前面的金屬,才能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。
③判斷金屬活動性強(qiáng)弱
在金屬活動性順序里,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強(qiáng)。
總結(jié):金屬的化學(xué)性質(zhì)及其應(yīng)用
①金屬與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成金屬氧化物;
②活潑金屬(金屬活動性順序中氫之前的金屬)與稀鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成鹽和氫氣;
③金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成另一種鹽和另一種金屬。
例題:
1、(濟(jì)寧)下列現(xiàn)象和事實(shí),可用金屬活動性作出合理解釋的是( )
①金屬鎂在空氣中比鋁更易點(diǎn)燃,說明鎂比鋁活動性強(qiáng);
②金屬鋁比金屬鋅更耐腐蝕,說明鋅比鋁活動性強(qiáng);
③硫酸銅、石灰水配制農(nóng)藥波爾多液,不宜用鐵制容器;
④金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)速率適中,更適于實(shí)驗(yàn)室制取氫氣.
A.①② B.③④ C.①③④ D.①②③④
2、向AgNO3溶液中加人一定質(zhì)量的AI和Fe的混合粉末,充分反應(yīng)后過濾,得到濾渣和淺綠色濾液。關(guān)于該濾渣和濾液有下列四種說法:
①向?yàn)V渣中加入稀鹽酸,一定有氣泡產(chǎn)生。 ②向?yàn)V液中加入稀鹽酸,一定有沉淀產(chǎn)生。
③濾渣中一定含有Ag。④濾液中一定含有Fe (NO3)2,一定不含AgNO3,可能含有
Al(NO3)3。
以上說法正確的個數(shù)為( )
A. 0個 B. l個 C.2個 D. 3個
五.金屬礦物及鐵的冶煉
(1)金屬礦物(礦石):
①概念:工業(yè)上把能用來提煉金屬的礦物叫做礦石。
②常見的礦石:赤鐵礦(Fe2O3)、黃鐵礦(FeS2)、菱鐵礦(FeCO3)、鋁土礦(Al2O3)、黃銅礦(CuFeS2)、輝銅礦(Cu2S)。
(2)鐵的冶煉:①原理:利用高溫條件下,焦炭與氧氣反應(yīng)生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石 中還原出來。如用赤鐵礦石煉鐵的化學(xué)方程式為:_________________________________。
②原料:鐵礦石、焦炭、石灰石及空氣。
③設(shè)備:高爐。
④煉鐵時選擇鐵礦石的標(biāo)準(zhǔn):
a.鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大(即含鐵量高);
b.煉鐵過程中產(chǎn)物對空氣不能造成污染;滿足以上兩個條件的礦石是理想的綠色礦石。
六.金屬資源的保護(hù)
(1)礦物的儲量有限,而且不能再生。
(2)廢舊金屬的回收和利用可以減少對環(huán)境的污染,還可以節(jié)約金屬資源。
(3)保護(hù)金屬資源的有效途徑:①防止金屬腐蝕;②回收利用廢舊金屬;③合理有效地開采礦物;④尋找金屬的替代品。 Fe2O3+CO====2Fe+3CO2
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