第八单元 金属与金属材料
知识要点
1. 金属材料:`
(1) (1) 金属有很多共同的物理性质;物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,但不是唯一的决定因素。
(2) (2) 合金:在金属中加热熔合某些金属或非金属。如铁的合金:生铁(含碳量2%~4. 3%)、钢(含碳量0. 03%~2%)。合金的强度和硬度一般比组成它们的纯金属更高,因此,合金具有更广泛的用途。
2. 金属的化学性质:
(1) (1) 属与氧气的反应 大多数金属都能与氧气发生反应,但反应的难易和剧烈程度是不同的。
(2) (2) 属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序的应用
判断金属在溶液中能否发生置换反应
① ① 排在(H)前面的金属能与盐酸、稀硫酸发生置换反应,将氢置换出来,如Mg、Al、Zn、Fe等;而排在(H)后面的金属不能与盐酸、稀硫酸发生置换反应,不能置换出酸中的氢,如Cu、Ag、Au等。
②铁排在铜的前面,因此,铁加入硫酸铜溶液中,可以将硫酸铜中的铜置换出来,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
3. 金属资源的利用和保护:
高温
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(1)铁的冶炼 主要反应原理是在高温下,一氧化碳夺取铁矿石里的氧,将铁还原出来:
Fe2O3 +3CO 2Fe + 3CO2
(2)金属资源的保护 铁生锈的主要条件是与空气和水(或水蒸气)直接接触,如果隔绝了空气和水,就能在一定程度上防止钢铁生锈;保护金属资源的有效途径是防止金属锈蚀、回收利用废旧金属、合理有效地开采矿物,以及寻找金属的代用品等。
例题分析
例题1 将铁放入下列溶液中,溶液的质量会减少的是 ( )
A.HCl B. H2SO4 C. Na2SO4 D. CuSO4
分析:首先,判断铁能否与给出的物质发生化学反应。根据金属活动性顺序,Fe排在Na的后面,而排在H、Cu的前面,因此,Fe能与A:HCl B:H2SO4 D:CuSO4发生化学反应,故C不可选。金属与酸的置换反应,溶液的质量是增加还是减少呢?由于金属的相对原子质量比氢原子的相对原子质量大许多,因而溶液的质量都是增加的,A和B不可选。铁放入硫酸铜溶液中,从微观上讲一个铁原子失去电子进入溶液,就会有一个铜离子得到电子成为铜原子,从溶液中析出。铁的相对原子质量小于铜的相对原子质量,自然溶液的质量就减少了,故应选D。
例题2 实践与实验:取4根相同的干净的铁钉和4支试管,其中两支试管配有软木塞,将铁钉分别放入试管中。