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?？键c(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?？键c(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環(huán)緊的影響等多種因素。考點(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從其化合物溶液中置換出來。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)。考點(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性順序： K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au 金屬活動性：由強(qiáng)到弱應(yīng)用：1. 在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性越強(qiáng)。2. 在金屬活動性順序里，位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫。3. 在金屬活動性順序里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來（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