化學(xué)習(xí)題

考點(diǎn)1 金屬材料包括純金屬和合金兩類。金屬屬于金屬材料，但金屬材料不一定是純金屬，也可能是合金。考點(diǎn)2 金屬材料的發(fā)展史 商朝，人們開始使用青銅器；春秋時(shí)期開始冶鐵；戰(zhàn)國(guó)時(shí)期開始煉鋼；銅和鐵一直是人類廣泛應(yīng)用的金屬材料。在100多年前，又開始了鋁的使用，因鋁具有密度小和抗腐蝕等許多優(yōu)良性能，鋁的產(chǎn)量已超過了銅，位于第二位?？键c(diǎn)3 金屬的物理性質(zhì)1.共性：大多數(shù)金屬都具有金屬光澤，密度和硬度較大，熔沸點(diǎn)較高，具有良好的延展性和導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。在室溫下除汞為液體，其余金屬均為固體。2.一些金屬的特性：鐵、鋁等大多數(shù)金屬都呈銀白色，銅呈紫紅色，金呈黃色；常溫下大多數(shù)金屬都是固體，汞卻是液體；各種金屬的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、密度、熔點(diǎn)、硬度等差異較大；銀的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性最好，鎢的熔點(diǎn)最高，汞的熔點(diǎn)最低，鉻的硬度最大。考點(diǎn)4 物質(zhì)的性質(zhì)與物質(zhì)的用途之間的關(guān)系1.物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，而物質(zhì)的用途又反映出物質(zhì)的性質(zhì)。2.物質(zhì)的性質(zhì)很大程度上決定了物質(zhì)的用途。但這不是唯一的決定因素，在考慮物質(zhì)的用途時(shí)，還需要考慮價(jià)格、資源、是否美觀、使用是否便利，以及廢料是否易于回收和對(duì)環(huán)緊的影響等多種因素?？键c(diǎn)5 合金1. 合金：在金屬中加熱熔合某些金屬和非金屬，形成具有金屬特性的物質(zhì)。注意：（1）合金是金屬與金屬或金屬與非金屬的混合物。 （2）合金的很多性能與組成它們的純金屬不同，使合金更容易適于不同的用途。 （3）日常使用的金屬材料，大多數(shù)為合金。 （4）金屬在熔合了其它金屬和非金屬后，不僅組成上發(fā)生了變化，其內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)也發(fā)生了改變，從而引起性質(zhì)的變化。2.合金的形成條件：其中任一金屬的熔點(diǎn)不能高于另一金屬的沸點(diǎn)（當(dāng)兩種金屬形成合金時(shí)）。3.合金與組成它們的純金屬性質(zhì)比較。 下面是黃銅和銅片，焊錫和錫，鋁合金和鋁線的有關(guān)性質(zhì)比較：性質(zhì)比較 黃銅 銅 焊錫 錫 鋁合金 鋁光澤與顏色 黃色 有光澤 紫紅色有光澤 深灰色有光澤 銀白色有光澤 銀白色有光澤 銀白色有光澤硬度 比銅大 堅(jiān)韌 硬度大 質(zhì)軟 堅(jiān)硬 質(zhì)軟熔點(diǎn) 比銅低 較高 比錫低 較低 比鋁低 較高4.幾種常見合金 （1）鐵合金：主要包括生鐵和鋼，它們的區(qū)別是含碳量不同，生鐵含碳量2%-4.3%，鋼的含碳量為0.03%2%。鋼比生鐵具有更多的優(yōu)良性能，易于加工，用途更為廣泛。 （2）鋁合金：鋁中加入鎂、銅、鋅等金屬形成合金。廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)、艦艇和載重汽車等，可增加它們的載重量以及提高運(yùn)行速度，并具有抗海水腐蝕、避磁性等特點(diǎn)。 （3）銅合金：黃銅：銅、鋅的合金； 青銅：銅、錫的合金； 白銅：銅、鎳的合金。（4）鈦和鈦合金：被認(rèn)為是21世紀(jì)的重要金屬材料。 性質(zhì)：優(yōu)異的耐腐蝕性，對(duì)海水、空氣和若干腐蝕介質(zhì)都穩(wěn)定，可塑性好，強(qiáng)度大，密度小。 用途：噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)機(jī)身、人造衛(wèi)星外殼、火箭殼體、醫(yī)學(xué)補(bǔ)形、造紙、人造骨、海水淡化設(shè)備、海輪、艦艇的外殼等。考點(diǎn)6 金屬與氧氣的反應(yīng)金屬 條件 反應(yīng)方程式 現(xiàn)象Mg 常溫下（在空氣中 2MgO2 =2MgO 銀白色鎂條在空氣中表面逐漸變暗，生成白色固體。 點(diǎn)燃時(shí)（在空氣中或在氧氣中） 2MgO2點(diǎn)燃=2MgO 劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成一種白色固體。Al 常溫下（在空氣中） 4Al+3O2 =2Al2O3 銀白色的表面逐漸變暗，生成一層致密的薄膜。 點(diǎn)燃時(shí)（在氧氣中） 4Al+3O2點(diǎn)燃= 2Al2O3 劇烈燃燒，放熱和耀眼的白光，生成白色固體。Fe 常溫下，干燥的空氣 常溫下，在潮濕的空氣中 鐵與空氣中的氧氣和水共同作用下會(huì)生成暗紅色疏松的物質(zhì)鐵銹（Fe2O3H2O） 在氧氣中點(diǎn)燃 3Fe2O2點(diǎn)燃=Fe3O4 劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體。Cu 常溫下，干燥的空氣 加熱時(shí) 2CuO2= 2CuO銅絲表面逐漸變?yōu)楹谏?在潮濕的空氣中 2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3 銅表面生成一層綠色物質(zhì)Au、Ag 即使在高溫下也不與氧氣反應(yīng)“真金不怕火煉”。結(jié)論：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。Mg、Al等在常溫下就能與氧氣反應(yīng)；Fe、Cu等在常溫下幾乎不能單獨(dú)與氧氣反應(yīng)，但在點(diǎn)燃或加熱的情況下可以發(fā)生反應(yīng)；Au、Ag等在高溫時(shí)也不與氧氣反應(yīng)?？键c(diǎn)7 金屬與酸的反應(yīng)金屬 現(xiàn)象 反應(yīng)的化學(xué)方程式 稀鹽酸 稀硫酸 稀鹽酸 稀硫酸鎂 劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為無色，試管壁發(fā)熱，生成的氣體能夠燃燒并且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。 Mg2HCl =MgCl2H2 MgH2SO4=MgSO4H2 鋅 反應(yīng)比較劇烈，產(chǎn)生大量氣泡，溶液仍為無色，試管壁發(fā)熱，生成的氣體能夠燃燒并且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。 Zn2HCl =ZnCl2H2 ZnH2SO4=ZnSO4H2 鐵 反應(yīng)緩慢，有氣泡產(chǎn)生，溶液由無色逐漸變?yōu)闇\綠色，生成氣體能夠燃燒并且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。 Fe2HCl =FeCl2H2 FeH2SO4 =FeSO4H2 銅 不反應(yīng) 結(jié)論：Mg、Zn、Fe的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)，它們能置換出稀硫酸或稀鹽酸中的氫?？键c(diǎn)8 金屬與化合物溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象 反應(yīng)的化學(xué)方程式 質(zhì)量變化 應(yīng)用鐵絲浸入硫酸銅溶液中 浸入溶液的鐵釘表面覆蓋一層紫紅色的物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色 FeCuSO4= CuFeSO4 金屬質(zhì)量增加，溶液質(zhì)量減少 不能用鐵制品放硫酸銅溶液（或農(nóng)藥波爾多液）鋁絲浸入硫酸銅溶液中 浸入溶液的鋁絲表面覆蓋一層紫紅色的物質(zhì)，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闊o色 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu 金屬質(zhì)量增加，溶液質(zhì)量減少 銅絲浸入硝酸銀溶液中 浸入溶液的銅絲表面覆蓋一層銀白色的物質(zhì)，溶液由無色逐漸變?yōu)樗{(lán)色 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 金屬質(zhì)量增加，溶液質(zhì)量減少 銅絲浸入硫酸鋁溶液中 結(jié)論：1.以上四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篈lFeCuAg2.活潑性強(qiáng)的金屬能把活潑性弱的金屬?gòu)钠浠衔锶芤褐兄脫Q出來。注意：1. 此類反應(yīng)一定在溶液中進(jìn)行，不溶于水的化合物一般不與金屬反應(yīng)。 2. K、Ca、Na活動(dòng)性非常強(qiáng)，但不能用它們置換化合物中的金屬，因?yàn)樗鼈兡芡芤褐械乃畡×曳磻?yīng)?？键c(diǎn)9 置換反應(yīng)置換反應(yīng)：由一種單質(zhì)與一種化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)與化合物的反應(yīng)叫做置換反應(yīng)?？键c(diǎn)10 金屬活動(dòng)性順序人們通過大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到常見金屬的活動(dòng)性順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金屬活動(dòng)性：由強(qiáng)到弱應(yīng)用：1. 在金屬活動(dòng)性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性越強(qiáng)。2. 在金屬活動(dòng)性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。3. 在金屬活動(dòng)性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓衔锏娜芤豪镏脫Q出來（K、Ca、Na除外）?？键c(diǎn)11 礦石(1)金屬資源的存在方式：地球上的金屬資源廣泛存在于地殼和海洋中，大多數(shù)金屬化合物性質(zhì)較活潑，所以它們以化合物的形式存在；只有少數(shù)金屬化學(xué)性質(zhì)很不活潑，如金、銀等以單質(zhì)形式存在。(2)礦石：工業(yè)上把能提煉金屬的礦物叫礦石。(3)常見礦石名稱與其主要成分：名稱 主要成分 名稱 主要成分赤鐵礦 Fe2O3 磁鐵礦 Fe3O4黃鐵礦 FeS2 菱鐵礦 FeCO3考點(diǎn)12 一氧化碳還原氧化鐵 （1）步驟：檢驗(yàn)裝置的氣密性；裝入藥品并固定；向玻璃管內(nèi)通入一氧化碳?xì)怏w；給氧化鐵加熱；停止加熱；停止通入一氧化碳。（2）現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變成黑色，澄清石灰水變渾濁，尾氣燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰。（3）化學(xué)方程式：3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 2CO+O2點(diǎn)燃=2CO2Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（4）注意事項(xiàng)：與CO還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)操作順序一樣，即先通入CO再加熱，實(shí)驗(yàn)完畢，停止加熱，繼續(xù)通入CO至試管冷卻。（5）尾氣處理：因CO有毒，不能隨意排放在空氣中，處理的原則是將CO燃燒掉轉(zhuǎn)化為無毒的CO2或收集備用?？键c(diǎn)13 工業(yè)煉鐵（1）原理：在高溫下，利用焦炭與氧氣反應(yīng)生成的還原劑（CO）將鐵從鐵礦石里還原出來。（2）原料：鐵礦石、焦炭、石灰石和空氣 （3）主要設(shè)備：高爐（4）冶煉過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)： C+O2 CO2 CO2+C 2CO 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2注意：石灰石的主要作用是將礦石中的二氧化硅轉(zhuǎn)變?yōu)闋t渣。CaCO3 CaO+CO2 CaO+SiO2 CaSiO3考點(diǎn)14 含雜質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算1. 純凈物與含雜質(zhì)物質(zhì)的換算關(guān)系： X純物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)含雜質(zhì)物質(zhì)的質(zhì)量 純凈物質(zhì)的質(zhì)量 純物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 純凈物質(zhì)量物質(zhì)純度= 100% = 1-雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 混合物質(zhì)量