内容正文:
金属性质和冶炼
1. 金属与非金属
(1)金属的特点:金属都有特殊的光泽,大多数金属为银白色或灰色,金呈金黄色,铜为紫红色,除水银外,其他金属在室温下都是固体。金属具有良好的导电性、导热性和延展性。
(2)非金属的特点:大多数非金属没有光泽,外表暗淡,固体非金属较脆;溴是惟一在常温下是液态的非金属单质。非金属的导电性、导热性较差,没有延展性。
2. 金属的用途与金属性质的关系
金属的用途是由金属的性质决定的。
导热性→铁锅、铝茶壶等 导电性→铝丝、铜丝等做导线
有光泽→做装饰品 比较硬→做钻头、机器等
延展性→拉铁丝、打锄头、做铝箔等 铁磁性→永久磁铁等
3. 合金
(1)把一种金属跟其他一种或几种金属一起融合而成的具有金属特性的物质叫做合金。
(2)合金往往合金比纯金属具有更好的机械性能。合金一般比构成其的金属硬度大,熔点低,便于锻造。
(3)钢是由碳和铁等元素形成的合金,质地坚硬,有弹性和延展性,机械性能好,是最常见、应用较广的一种合金材料。
(4)钛和钛合金被认为是21世纪的重要材料,它具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工、机械性能好等。尤其是抗腐蚀性能非常好,即使把它们放在海水中数年,取出后仍光亮如新,其抗腐蚀性能远优于不锈钢,因此被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备等。
(5)形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金,被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关,以及牙齿矫正等医疗材料。
4. 废弃的金属会污染土壤,危害生态环境。解决金属污染的方法主要是:回收废金属,循环再生。
【例题精讲】
例1.飞机的制造材料主要是铝合金,一架普通的飞机,差不多要用50万个铝合金做的铆钉,飞机的外壳、机翼、机尾、螺旋桨、引擎的许多部件也是用铝合金制成的,对此,下列叙述错误的是( )
A. 铝合金导电性较差,使飞机不容易被闪电击中
B. 铝的密度比较小,大量使用铝材能减小飞机质量,有利于飞行
C. 铝的表面容易形成致密的氧化物保护膜,不容易锈蚀
D. 飞机材料采用铝合金而不用纯铝的主要原因,是纯铝比较软而铝合金比较硬
例2.科学于生活密切相关,请回答下列问题
(1)对自行车的车架进行喷漆处理可以防止其生锈,原因是 .
(2)我国在南海成功开采出可燃冰,可燃冰主要含有甲烷水合物,请写出甲烷完全燃烧的化学方程式 .
(3)氨水在农业上经稀释后可做化肥,它具有部分碱的同行,原因是氨水和氢氧化钙溶液中含有一种相同的离子,该离子是 .
例3.合金是重要的金属材料。
(1)下列物品所使用的主要材料属于合金的是 (填字母序号,下同).
A、青花瓷瓶B、橡胶充气艇C、不锈钢锅
(2)黄铜渣中约含Zn7%、ZnO 31%、Cu 50%、CuO 5%,其余为杂质。处理黄铜渣可得到硫酸锌,其主要流程如图2(杂质不溶于水、不参与反应):
①请写出Ⅱ中所有涉及的化学反应方程式为 .
②下列说法正确的是_____.
a.Ⅰ、Ⅱ 中的操作均包含过滤 b.溶液A中ZnSO4的质量大于CuSO4
c.溶液A的质量小于溶液B d.溶液C中溶质的质量分数小于溶液B.
【变式练习】
1.小金查余资料了解商店出售的涂料添加剂“金粉”和“银粉”,发现“金粉”是用黄铜片(铜锌合金)经过碾碎和抛光制成的,“银粉”是纯铝加热熔融成液体后喷雾成的微细铝粉。小明通过实验来验证“金粉”和“银粉”的组成。
(1)取少量“金粉”放于试管中,加入足量稀盐酸,若“金粉”是铜锌合金,则可观察到有___________产生,且试管底部有难溶性固体;过滤、洗涤、烘干可得到难溶性固体铜粉。请你设计实验证此固体粉末为铜粉:____________________________________________________________________。
(2)若想通过“银粉”和稀盐酸反应反应来测定“银粉”中金属的相对原子质量,从而确定“银粉”中金属是铝,则在实验中应该测量的数据是___________________________________。
2.某同学做了如下实验:①让一定质量的木炭在充足的氧气中燃烧,并收集生成的气体;
②让足量镁条在收集到的气体中充分燃烧,生成了白色的固体氧化物和黑色的碳粉。
(1)写出②中镁条燃烧的化学方程式: 。
(2)要从生成的混合物中分离出炭粉,可先在混合物中加入足量的 ,再经充分溶解