化學金屬和金屬材料知識點總結

2021-03-04 09:52:03 字數 3634 閱讀 7165

一、基本考點(選擇題,簡答題)

考點1 金屬材料及其物理性質

1. 常見的金屬材料:純金屬(鐵、鋁、銅、銀)和合金(鐵合金,例如鋼和生鐵、銅合金,例如青銅、黃銅,鋁合金,鈦合金等)。

【拓展】合金的注意點

(1)合金可以由多種金屬熔合而成,也可以由金屬與非金屬熔合而成

(2)合金比純金屬有性質更優越,合金的強度和硬度一般比它們的純金屬大,抗腐蝕效能強,合金的熔點一般低於它們所含純金屬的熔點。

(3)生鐵和鋼的區別:生鐵含碳量高欲鋼的含碳量。

(4)新材料:鈦和鈦合金,熔點高、密度小,可塑性好,易於加工,抗腐蝕效能好,鈦合金與人體有很好的相容性。

2.金屬的物理性質:

(1)金屬的物理共性:常溫下除汞(液體)外都是固體,大多數有銀白色金屬光澤,大多數為電和熱的優良導體,有延展性、硬度和密度較大、熔沸點較高。

(2)金屬的物理特性:密度大,硬度大、熔沸點高,這是一些不同金屬各自的特性。

【拓展】金屬的顏色:塊狀鐵、鎂、鋁等大多數是銀白色;銅是紫紅色,金是黃色;細的鐵粉、銀粉是黑色。

考點2.金屬與氧氣的反應

【規律】大多數金屬都能與氧氣反應,但反應的難易和劇烈程度不同,越活潑的金屬,越容易與氧氣發生化學反應,反應越劇烈。

(1)鎂、鋁與氧氣的反應

①在常溫下,鎂條在空氣中發生緩慢氧化而生成白色固體——氧化鎂,但在點燃條件下,鎂條能在空氣中劇烈燃燒,生成白色固缽。

②在常溫下,鋁在空氣中發生緩慢氧化,在其表面生成一層緻密的氧化物薄膜,從而阻止內部的鋁進一步氧化,因此,鋁具有較好的抗腐蝕性;在點燃的條件下,鋁在氧氣中劇烈燃燒生成白色固體——氧化鋁(al2o3)。

(2)鐵與氧氣的反應

①常溫下,鐵在乾燥的空氣中很難與氧氣反應;

②常溫下,鐵在潮濕的空氣中易生鏽;

③在點燃的條件下,鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出大量的熱,生成黑色固體物質——四氧化三鐵。

(3)銅與氧氣的反應

①常溫下,銅在乾燥的空氣中幾乎不與氧氣反應;

②銅在空氣中加熱時,表面會逐漸生成黑色物質——氧化銅;

③銅在潮濕的空氣中易形成銅綠(鹼式碳酸銅)。

(4)金、鉑即使在高溫下也不與氧氣反應。

考點3.金屬活動性順序及置換反應(影象題、簡單計算題、天平平衡與偏轉問題)

(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:a. 一般說來,排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫,排在氫後面的金屬不能置換出酸中的氫;b.

酸不包括濃硫酸和硝酸,因為它們有很強的氧化性,與金屬反應不能生成氫氣,而生成水。

②判斷金屬與鹽溶液反應。在金屬活動性順序裡,只有排在前面的金屬,才能把排在後面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。

③判斷金屬活動性強弱:在金屬活動性順序裡,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強。④判斷金屬跟混合鹽溶液反應的次序。

(3)置換反應(基本反應型別):由一種單質與一種化合物反應,生成另一種單質和另一種化合物的反應叫做置換反應

可用式子表示:a+bc==b+ac;例如:fe+2hcl==fecl2+h2↑,cu+2agao3==cu(no3)2+2ag。

考點4 一氧化碳還原氧化鐵

1、儀器:鐵架臺硬質玻璃管彈孔橡皮塞酒精燈試管酒精噴燈雙孔橡2、皮塞導氣管

2、藥品:氧化鐵粉末澄清石灰水一氧化碳氣體

3、裝置圖:見書圖

4、步驟:檢驗裝置的氣密性;裝入藥品並固定向玻璃管;通入一氧化碳氣體;給氧化鐵加熱;停止加熱;停止通一氧化碳。【一氧化碳早出晚歸,酒精燈遲到早退】

5、現象:紅色粉末逐漸變為黑色【這種黑色粉末是還原出來的鐵】,澄清石灰水變渾濁【證明有二氧化碳生成】,尾氣燃燒生成藍色火焰【說明為一氧化碳氣體】。

6、反應的化學方程式:

fe2o3+3co2fe+3co2 ;co2+ca(oh)2====caco3↓+h2o;2co+o2點燃2co2

【規律】

1、先通一氧化碳的目的:排除裝置內的空氣,以免加熱時一氧化碳與空氣混合,可能會發生**。

2、尾氣的處理:因為一氧化碳有毒,所以尾氣一氧化碳

氣體要經過點燃處理或收集備用,防止汙染空氣。

3、實驗前要檢查一氧化碳的純度,因為一氧化碳是可燃性

氣體,如果其中混有空氣或氧氣,溫度達到著火點或與明

火接觸可能發生**。(氫氣同理)

4、試驗後繼續通入一氧化碳的目的:防止氧化鐵被還原成

鐵後,在較高的溫度下重新被氧化(後果是得到鐵和氧化

鐵的混合物);防止液體倒吸。

考點5. 工業煉鐵

1、原料:鐵礦石、石灰石、焦炭、空氣

2、原理: 在高溫下,利用還原劑co將鐵從鐵礦石中還原出來

3、裝置: 高爐

4、冶煉過程中發生的化學方程式

(1)在高溫下,焦炭跟氧氣反應生成二氧化碳;

c+o2co2

(2)二氧化碳被焦炭還原成一氧化碳.

co2+c2co

(3)一氧化碳再跟鐵礦石中的氧化物反應,生成鐵.

3co+fe2o32fe+3co2

5、產品:生鐵

【拓展】為了確保co只與fe2o3反應,還需將礦石中含的雜質sio2除去.石灰石高溫分解成氧化鈣,caco3cao+co2↑,氧化鈣再與二氧化矽反應,cao+sio2====casio3(矽酸鈣),矽酸鈣作為爐渣會從鐵水中分離出來,從而達到除去二氧化矽的目的.

二、能力與綜合考點

考點6.金屬的化學性質及其應用(學科內綜合考點)

(1)金屬的化學性質:

①金屬與氧氣發生化合反應生成金屬氧化物;

②活潑金屬(金屬活動性順序中氫之前的金屬)與稀鹽酸、稀硫酸發生置換反應生成鹽和氫氣;

③金屬與鹽溶液發生置換反應生成另一種鹽和另一種金屬。

(2)金屬化學性質的應用:金屬與酸的反應、金屬與鹽溶液的反應,常結合化學方程式的計算、溶液的有關計算來分析溶液質量的變化,天平的平衡、不純金屬中雜質的判斷以及溶液中溶質的判斷和剩餘金屬的判斷等。

考點5.利用金屬與鹽溶液的反應解決實際問題(實際應用考點)

1.重金屬汙染:隨著工農業生產的進一步發展,環境汙染越來越嚴重,造成環境汙染的汙染源之一就是重金屬汙染,如銅、汞、鉛等重金屬。

2.如何解決重金屬汙染:由金屬活動性順序可知,排在前面的金屬能將排在後面的金屬從其鹽溶液中置換出來,因此向廢液中加入一些無毒金屬,這樣既可解決環境汙染問題,又可**利用金屬,提高了經濟效益。

考點6. 金屬資源的防護

1、鐵生鏽的實質:鐵、氧氣、水相互作用生成鐵鏽(主要成分fe2o3);

2、如果水中含有雜質如食鹽,則生鏽得更快;鐵鏽很疏鬆,可以全部腐蝕

3、銅生鏽的三個條件是:空氣、水、二氧化碳(銅鏽的主要成分是cu2(oh)2co3,俗稱銅綠。)

【方法】1、防鏽的原理:使鐵製品隔絕空氣或隔絕水。

2、防鏽的方法:

具體方法:①首先保持鐵製品表面的潔淨和乾燥

②在鐵製品表面製成保護膜

物理方法:表面塗油、油漆、或表面鍍上其他耐腐蝕的金屬

化學方法:①通過反應使表面形成緻密的氧化膜 (電鍍其他金屬,如鍍鋅、鍍錫、鍍鉻或通過化學反應時表面生成緻密的氧化物膜,如烤藍)

②加入其他金屬製成耐腐蝕的合金

【規律】保護金屬資源的有效途徑:

①防止金屬的腐蝕

②**利用廢舊金屬

③合理開採礦物

④尋找金屬的代用品

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