金属的物理化学性质
- 格式:docx
- 大小:19.52 KB
- 文档页数:5
常见金属的物理和化学性质金属是一类重要的材料,是指在常温下具有金属光泽、良好导电导热性和延展性的化学元素或合金。
常见的金属有铁、铜、铝、锡、铅、锌、镁、钠等。
这些金属在工业生产和日常生活中有广泛应用。
本文将着重探讨常见金属的物理和化学性质。
一、铁铁是最常见的金属之一,铁元素主要存在于地球的地壳上,占地壳的5%。
铁具有很高的熔点和沸点,熔点为1535℃,沸点为2750℃。
铁是一种有磁性的金属,它可以被磁化,可以吸附磁性颗粒。
铁的化学性质非常活泼,与空气、水和酸反应迅速产生氧化物。
除了常见的氧化反应,铁还可以与卤素等其他元素进行反应,生成金属卤化物。
铁可以减少其他金属的氧化性,因此可以用于制造其他金属的还原剂。
铁的最重要的合金是钢,钢是铁和碳的合金,主要由铁、碳和少量的其他元素组成。
钢是工业生产中非常重要的金属材料之一,由于其物理和化学性质的优异表现,被广泛应用于建筑、机械、汽车和电力等领域。
二、铜铜是第三周期的一种化学元素,它具有良好的导电、导热、延展性和韧性,是一种非常重要的传导性金属。
铜的化学性质较为活泼,与氧、硫、卤素等元素可以反应生成不同的化合物。
铜最重要的合金是黄铜,黄铜是铜和锌的合金,有良好的加工性能和装饰性。
黄铜被广泛应用于制造电器、家具、钟表、乐器等领域。
三、铝铝是第三周期元素,具有低密度、高强度、良好的导电、导热、耐腐蚀等特点,被称为“工程金属”。
铝是不磁性金属,具有良好的反射性和导电性,在光学和电子领域有广泛的应用。
铝的化学性质相对较稳定,与氧、硫等元素反应较弱。
与氯化物等元素反应时会生成反应产物,铝是很强的还原剂。
铝的合金应用范围非常广泛,铝合金材料可以用于航空、汽车和船舶制造等领域,其轻质、高强度的优势非常明显。
四、锡锡是一种白银色的金属,具有良好的延展性、弹性和耐腐蚀性。
锡在室温下能与氧气、水和酸反应,形成锡的氧化物和盐类。
锡的化学性质较为活泼,在一定程度上可以与其他金属和非金属形成合金。
金属的物理化学性质金属是一类具有特定物理化学性质的化学元素。
它们在常温下呈固体状态,具有良好的导电性、导热性和延展性。
此外,金属还表现出良好的机械性能和光亮度。
本文将详细讨论金属的物理化学性质,包括导电性、导热性、延展性、机械性能和光亮度。
一、导电性金属的导电性是金属的重要特性之一。
金属中的自由电子能够在金属晶格中自由运动,从而使得金属可以传导电流。
由于自由电子的存在,金属能够迅速传导电能,并且具有低电阻。
这也是为什么大部分电线和电缆都采用金属导体的原因之一。
二、导热性金属的导热性也是其重要的物理性质之一。
金属中的自由电子在受到热能激发后会迅速传播,从而使得金属能够有效传导热能。
因此,金属通常用于制造散热器、锅具等能够快速传热的器件。
此外,金属的导热性还对其在高温高压下的应用具有重要意义。
三、延展性金属的延展性是指金属可以在受力作用下发生塑性变形而不破裂的性质。
由于金属具有较高的结晶点和熔点,其晶格结构比较稳定,使金属离子或原子之间的键更加牢固。
因此,在受力作用下,金属的原子或离子可以相对容易地滑动和重新排列,而不会发生断裂。
这使得金属在制造工业中具有广泛的应用,如铁制品、铝制品等。
四、机械性能金属的机械性能包括刚性、强度和韧性等方面。
金属的晶体结构使其具有较高的刚性,能够抵抗外部的应力和变形。
同时,金属的离子或原子之间的金属键使其具有较高的强度,能够承受外部的拉伸和压缩应力。
此外,金属还具有较高的韧性,即在受力作用下仍可以变形而不断裂。
这些特性使金属成为制造材料中不可或缺的一部分。
五、光亮度金属具有较高的反射强度和独特的光亮度。
金属表面能够反射大部分光线,使其具有较高的反射率。
这也是为什么金属制品通常具有明亮表面的原因之一。
此外,金属还能够通过特定的处理方法,如抛光和电镀,增加其表面的光亮度,使其更具吸引力。
总结:金属的物理化学性质使其在科学研究、制造业和日常生活中具有广泛的应用。
导电性和导热性使金属成为优质的导体材料,广泛应用于电子、电力和通信等领域。
金属的化学性质和物理性质金属是一类相对较常见的元素,它具有许多独特的化学和物理性质。
在本文中,我们将对金属的这些性质进行一些探讨和讨论,并进一步了解我们周围的世界。
一、金属的物理性质金属的物理性质包括密度、熔点、导电性、热导性、延展性和韧性等。
1. 密度金属的密度一般较高,具体数值因金属的种类不同而有所差异。
其中,铜的密度为8.96克/厘米立方,铁的密度为7.87克/厘米立方等,而同样是金属的碳密度则达到了2.23克/厘米立方。
总体来说,金属的密度比非金属要大得多,这与它们的原子结构有关。
2. 熔点金属的熔点通常很高,这是因为金属中的原子之间存在相对较强的金属键。
铁的熔点约为1538℃,铜则为1083℃,而金的熔点则更高,高达1064℃。
3. 导电性和热导性金属是优秀的导电体和热导体,这是因为它们的内部结构具有自由电子。
能够移动的自由电子可以在金属中自由流动,并且在电势差或温度梯度作用下,它们能够带动周围的离子发生运动。
这也是为什么金属制品比非金属制品更适合用作电线、电气设备和加热器等的原因。
4. 延展性和韧性大多数金属都具有出色的延展性和韧性。
它们能够被拉成长丝,压成薄片或弯曲而不会断裂或破碎。
这与金属中的原子的排列方式和结构有关。
二、金属的化学性质金属的化学性质也体现了本质上的一些特点,我们将以金属的腐蚀和氧化为例来探讨这些特点。
1. 腐蚀金属可以被氧气、水、酸和其他化学物质腐蚀,因为它们的表面容易被氧化或形成一层化学物质。
这点在日常生活中也有很多实例,比如生锈的铁器物、被腐蚀的铜器、年代久远的古币等等。
要避免这种情况,我们可以使用金属的保护措施,如电镀、镀金、涂漆等。
2. 氧化金属在遇到氧气时会发生氧化反应。
在这个过程中,金属会损失电子,被氧气氧化成离子的形式,它的表面也会形成一层氧化物。
这个过程可以被延缓或防止,例如使用保护剂,或者将金属的表面保持干燥、不受潮湿等等。
三、总结金属是具有广泛应用的一类元素,具有许多独特的物理和化学性质。
金属的物理性质和化学性质金属是一类重要的物质,具有独特的物理性质和化学性质。
本文将就金属的这两个方面进行详细探讨。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有较高的密度,通常比非金属元素更重。
例如,铁的密度为7.87克/厘米立方(g/cm³),而氧气的密度仅为0.0013 g/cm³。
因此,金属在相同体积下比非金属更重。
2. 导电性和导热性金属是良好的导电体和导热体。
由于金属中的电子能在原子之间自由移动,所以金属能够很好地传导电流和热量。
这就解释了为什么金属常被用于电线、电路和散热器等电子设备中。
3. 延展性和铸造性金属具有较高的延展性和铸造性,能够以各种方式加工成不同形状的制品。
金属可以通过拉伸、锻造、挤压和压铸等方法改变其形状,使其适应各种需求。
这一特性使金属成为制造业中的重要材料。
4. 强度和韧性金属通常具有较高的强度和韧性。
强度指金属能够承受的外力,而韧性则是材料在受到外力时的变形程度。
金属的强度和韧性使其在建筑、机械和汽车等领域中得到广泛应用。
二、金属的化学性质1. 金属的活泼性金属常常具有较高的活泼性,容易与其他物质发生化学反应。
例如,钠是一种非常活泼的金属,在常温下可以与氧气反应生成氧化钠,并释放大量热量。
2. 金属的腐蚀性金属容易与氧气、水和酸等物质相互作用而发生腐蚀。
当金属表面暴露在湿氧气中时,会逐渐氧化生成金属氧化物,如铁锈。
为了防止金属的腐蚀,人们常采用涂层、镀层和防锈处理等方法。
3. 合金形成金属可以与其他金属或非金属元素形成合金。
合金是由两种或更多种金属混合而成的物质,具有优异的性质。
例如,铜与锌混合形成的黄铜具有较高的强度和耐腐蚀性。
总结:金属的物理性质和化学性质使其成为人类社会中不可或缺的重要材料。
金属的高密度、导电导热性、延展性和铸造性可满足各个领域的需求,而金属的活泼性、腐蚀性和合金形成等特性则赋予其更广泛的用途。
对金属的深入理解,有助于我们更好地利用和应用金属材料,推动科技和工业的发展。
金属的物理性质与化学性质金属是一类常见的物质,具有独特的物理性质和化学性质。
本文将从这两个方面来探讨金属的性质。
一、金属的物理性质1. 密度和重量金属具有相对较高的密度,例如铁和铜的密度分别为7.87g/cm³和8.96g/cm³。
因此,金属材料通常比较重。
2. 导电性金属是优良的导电体,能够自由传导电流。
这是由于金属内部的电子形成了“海洋模型”,电子可以自由地在金属中移动。
3. 导热性金属具有优良的导热性能。
当金属被加热时,内部的金属离子会迅速传递热量,使整个金属均匀地升温。
4. 可塑性和延展性金属可以通过加热和机械加工来改变其形状。
这是由于金属的结晶结构具有较强的连续性,金属离子可以轻松地重新排列。
5. 磁性一些金属具有磁性,例如铁、镍和钴。
它们可以被磁场吸引,并能够产生磁场。
二、金属的化学性质1. 与酸的反应大部分金属在与酸发生反应时会释放氢气。
例如,铜与酸反应会产生氢气和铜(II)盐。
2. 与氧的反应金属与氧气反应会生成金属氧化物。
不同金属的氧化物的性质不同,一些金属氧化物具有特殊的颜色。
3. 与水的反应一些金属在与水反应时会产生氢气,并且形成金属氢氧化物。
例如,钠与水反应会迅速起火放出氢气。
4. 与非金属元素的反应金属可以与非金属元素形成化合物,例如氧化物、硫化物等。
这些化合物往往具有不同于金属本身性质的特点。
总结:金属的物理性质和化学性质使其在日常生活和工业生产中发挥重要作用。
通过了解金属的这些特性,我们可以更好地理解金属的性质,应用于材料科学、能源产业和工程技术等领域,并推动科学技术的发展。
参考文献:- Callister, W. D., & Rethwisch, D. G. (2007). Fundamentals of materials science and engineering. Wiley.- Ashley, P. M. (2010). Introduction to mass spectrometry: Instrumentation, applications, and strategies for data interpretation. Wiley.注:上述文章仅供参考,具体撰写时还需根据实际情况进行修改和完善。
金属材料的物理和化学性质金属材料一直是工业制品中最重要的成分之一。
在工业制品的方方面面,从轻工业到重工业,从建筑到建造设备和家具,都需要金属材料。
金属材料的优良物理和化学性质是导致这种高度的需要的基本原因。
本文将对金属材料的物理和化学性质进行探讨。
一、金属材料的物理性质1. 密度金属的密度通常很高。
金属原子排列得很紧密,因此金属比其他材料更重,更坚硬。
例如,铁的密度为7.87克/厘米立方,是同体积的木材的10倍以上。
因此,金属的密度通常很高,可以为工业制品提供较高的重量和强度。
2. 熔点大多数金属的熔点都很高,这意味着金属可以经受高温环境的考验。
铁的熔点约为1,535摄氏度,而钴的熔点则高达1,495摄氏度。
由于熔点高,金属的结构更加牢固,可以承受更高的应力和通电性。
3. 热扩散和导热性金属的热扩散和导热性均非常优秀,常用作各种导热管和散热器。
金属材料可在一定范围内自由传导热量,当加热时,热量从加热点向四周辐射和扩散。
二、金属材料的化学性质1. 腐蚀和氧化金属材料的化学稳定性较差,容易遭到腐蚀和氧化的侵蚀。
金属材料可以通过与氧发生反应来产生氧化物。
铁制品在氧气存在的情况下产生了红锈。
金属材料的腐蚀和氧化有时可以增强它的性能,如锌和铜,可以在环境中被氧化,形成一层薄膜,这种薄膜可以防止进一步的氧化。
2. 金属的活化金属的外部表面往往被氧化物所覆盖,而在氧化物下面,金属通常还可以保留其原始的电解质特性。
因此,有时可以通过活化金属表面的方法来提高金属的性能。
活化通常包括去除表面的氧化物或形成一层更为稳定的氧化物。
例如,在污染环境中,汽车中的钢铁表面可能会被污染物所损坏,从而失去原来的功能,但是通过一系列的化学和化学热处理过程可以通过活化钢铁表面来使其重新获得其原始性能并能在污染环境中持久地运行。
3. 导电性金属材料的导电性能也非常优秀,许多金属都是良好的导体,如铜、铝、银等。
许多电子设备都需要使用金属,因为它的导电性能能够让电子通过器件,实现相应的功能。
一、金属的物理性质常温下,金属一般为银白色固体(汞常温下为液体),具有良好的导电性、导热性、延展性,金属的熔沸点和硬度相差很大。
二、金属的化学性质多数金属的化学性质比较活泼,具有较强的还原性,在自然界多数以化合态形式存在。
容易与O2反应而生成氧化物,可以与酸溶液反应而生成H2,特别活泼的如Na等可以与H2O发生反应置换出H2,特殊金属如Al可以与碱溶液反应而得到H2。
1、金属和非金属的反应(1)钠的化学性质(2)金属与氧气的反应情况对比2、金属与酸和水的反应金属与酸、水、碱和盐的反应对比经典例题题1、(1)分别写出氧气在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)。
①Na2O:__________________________________________。
②Na2O2:___________________________________________。
(2)指出氧元素在下列各物质中的化合价:O3______;Na2O2______;Na2O______。
(3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的氧气源,试写出该反应的化学方程式________________________________________。
(4)人体内O2-离子对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可发生如下反应,请完成该反应的离子方程式:□O2+□H2O====□H2O2+□O2+□□□【分析】本题涉及的知识点较多,有碱金属的性质,氧及臭氧的知识,化合价的概念等。
其中大部分知识是考生已经学过的,但也渗入了一些新知识,不过在题目所给信息的引导下,考生应能将所学知识迁移过去解决新问题。
【答案】(1)①2Na+O2Na2O2②4Na+O22Na2O(2) 0;-1;-2(3)4KO2+2CO2====2K2CO3+3O2(4)2O2-+2H2O====H2O2+O2+2OH-题2、一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g,将其投入到100 g水中,产生H2 0.2 g。
金属的物理和化学性质金属是一类广泛存在于地壳中的元素或化合物,具有独特的物理和化学性质。
本文将探讨金属的物理性质和化学性质,并深入了解它们的特点和应用。
一、金属的物理性质1. 密度高:金属的密度通常比较大,多数金属都比水的密度大很多。
这也是其在建筑、制造和工程领域中被广泛使用的原因之一。
2. 熔点和沸点高:相对于非金属物质,金属的熔点和沸点一般较高。
例如,铁的熔点为1538摄氏度,而氧气的熔点仅为-218摄氏度。
这些高熔点和沸点使得金属在高温环境下仍能保持稳定,从而被广泛应用于高温工况中。
3. 导电性好:金属是良好的导电体,能够自由地传导电子。
这是因为金属的晶体结构中存在可自由运动的电子,称为自由电子。
这种自由电子的存在使得金属能够传导电子,并具有良好的导电性能。
4. 导热性好:金属还具有良好的导热性,能够迅速传导热量。
这一特性使得金属常被用作热传导材料,例如铜制的散热器。
5. 良好的延展性和韧性:金属具有很强的延展性和韧性。
在外力的作用下,金属可以轻松改变形状而不破裂,这使得其成为制造工业中重要的材料之一。
二、金属的化学性质1. 金属与氧化反应:金属在氧气中发生氧化反应,产生金属氧化物。
例如,铁与氧气反应生成铁氧化物,常见的形式是铁锈。
这恰恰是铁生锈的原因。
2. 金属与非金属形成盐:金属与非金属元素(通常是非金属氧化物)反应时,会生成相应的金属盐。
例如,氯气与钠反应生成氯化钠,常见的食盐即为氯化钠。
3. 金属与酸反应:大多数金属在与酸反应时会产生产氢气的化学反应。
例如,锌与盐酸反应,生成氯化锌和氢气。
4. 金属与水反应:活泼金属(如钠、钾等)与水反应时,会放出氢气,并生成相应的碱性金属氢氧化物。
例如,钠与水反应生成氢气和氢氧化钠。
5. 金属的腐蚀:金属在一定的环境条件下会发生腐蚀现象,常见的是金属被氧化或腐蚀。
这是由于金属与周围环境中的水、氧气、酸碱等物质相互作用所致。
金属的物理和化学性质决定了它们在工业、建筑、电子等领域的广泛应用。
金属具有什么性质
金属是指具有良好的导电性和导热性,有一定强度和塑性,并具有光泽的物质,如铝、铁、铜等。
金属材料通常分为黑色金属和有色金属两大类:以铁或以铁为主而形成的物质称为黑色金属,如钢和生铁;除黑色金属以外的其他金属称为有色金属,如铜、铝、金、银等。
一、金属的物理性质
1、具有良好的导电和导热性能;
2、表面具有特有的色彩和光泽;
3、具有良好的延展性,易于加工成形;
4、可以制成金属间化合物,可以与其他金属或非金属在熔融态下形成合金,以改善金属的性能;
5、表面工艺性能优良,可以进行各种装饰工艺以获得理想的表面质感。
二、金属的化学性质
金属的化学性质一般体现在3个方面,分别是金属与氧气的反应、金属与酸的反应以及金属与盐溶液的反应。
下面举几个例子讲解一下:
1、金属与氧气的反应。
金属钠与镁可以常温下就与氧气发生反应,生成金属氧化物。
铜需要加热才能与氧气发生反应,生成氧化铜,而金与氧气即使在高温条件下也不能发生反应(所以常说真金不怕火炼,但是真金不怕火炼是说金的化学性质稳定,并不是说黄金的熔点高)。
铝是比较耐腐蚀的金属,原因是铝能与空气中氧气发生反应,生成一层致密的氧化铝薄膜,从而阻止反应的进行。
2、金属与酸反应。
之前学过的实验室制取氢气,用锌与硫酸反应。
说明金属是能与酸反应产生氢气的,其他的金属也是一样的。
3、金属与盐溶液反应。
这种混合可以产生好多意想不到的结果,不过需要借助化学实验,这里就不做过多说明了,有兴趣的小伙伴可以试试啦。
金属的物理化学性质
金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。
接下来店铺为你整理了金属的物理化学性质,一起来看看吧。
金属的物理性质
1.金属光泽:
(1)金属都具有一定的金属光泽,一般都呈银白色,而少量金属呈现特殊的颜色,如:金(Au)是黄色、铜(Cu)是红色或紫红色、铅(Pb)是灰蓝色、锌(Zn)是青白色等;
(2)有些金属处于粉末状态时,就会呈现不同的颜色,如铁(Fe)和银(Ag)在通常情况下呈银白色,但是粉末状的银粉或铁粉都是呈黑色的,这主要是由于颗粒太小,光不容易反射。
(3)典型用途:利用铜的光泽,制作铜镜;黄金饰品的光泽也是选择的因素。
2.金属的导电性和导热性:
(1)金属一般都是电和热的良好导体。
其中导电性的强弱次序:银(Ag)>铜(Cu)>铝(Al)
(2)主要用途:用作输电线,炊具等
3.金属的延展性:
(1)大多数的金属有延性(抽丝)及展性(压薄片),其中金(Au)的延展性最好;也有少数金属的延展性很差,如锰(Mn)、锌(Zn)等;
(2)典型用途:金属可以被扎制成各种不同的形状,金属金打成金箔贴在器物上
4.金属的密度:
(1)大多数金属的密度都比较大,但有些金属密度也比较小,如钠(Na)、钾(K)等能浮在水面上;密度最大的金属──锇,密度最小的金属──锂
(2)典型用途:利用金属铝(Al)比较轻,工业上用来制造飞机等航天器
5.金属的硬度:
(1)有些金属比较硬,而有些金属比较质软,如铁(Fe)、铝(Al)、镁(Mg)等都比较质软;硬度最高的金属是铬(Cr);
(2)典型用途:利用金属的硬度大,制造刀具,钢盔等。
6.金属的熔点:
(1)有的金属熔点比较高,有的金属熔点比较低,熔点最低的金属是汞(Hg);熔点最高的金属是钨(W);
(2)典型用途:利用金属锡(Sn)的熔点比较低,用来焊接金属
金属的化学性质
1.金属与氧气反应
大多数金属在一定条件下,都能与氧气发生反应,生成对应的金属氧化物,也有少数金属很难与氧气发生化合反应。
如:“真金不怕火炼”,就是指黄金很难与氧气反应。
(1)金属镁与氧气发生反应
实验现象:在空气中点燃镁带后,镁带剧烈燃烧,发出耀眼白光,放出白烟,生成一种白色固体。
化学方程式:2Mg+O2点燃===2MgO
注意事项:在做点燃实验之前,应先用砂纸将其打磨。
相关问题:某同学在做镁带燃烧实验过程中,反应前称得固体的质量为m1,完全燃烧后,称得剩余的固体残留物的质量为m2,发现m1>m2,难道这个反应不符合质量守恒定律?请你帮这位同学分析一下可能的原因。
分析:根据质量守恒定律,参加反应的镁带质量与氧气的质量总和等于生成物氧化镁的质量,即反应后的固体剩余物应该大于反应物的质量。
由于在这个实验中,会产生白烟,而此白烟就是氧化镁粉末,容易扩散到空气中,这部分的质量就散失了。
因此就使反应后固体剩余物的质量就减少了。
另外,还有一种可能性,就是在称量中,存在错误操作,如砝码与被称物放反等情况。
(2)金属铁与氧气发生反应
反应现象:金属铁在空气中是不能被点燃的,在纯氧中,被引燃
后能够剧烈燃烧,火星四射,铁丝熔成小球,生成一种黑色的固体。
化学方程式:3Fe+2O2点燃===Fe3O4
注意事项:
①反应前在集气瓶中留有少量的水或沙,以防高温生成物溅落瓶底,使瓶底破裂。
②将铁丝绕成螺旋状,有利于聚热,同时增大与氧气的接触面
③在铁丝的一端绑上一段火柴,目的是为了预热铁丝,有利于铁丝达到着火点
有关问题:某同学在做铁丝在空气中燃烧实验中,没有发现有火星四射的现象。
请你帮助他一起来分析一下可能存在的问题。
分析:在实验中没有看到火星四射的现象,就说明没有真正的燃烧起来。
因此我们应该从燃烧的三个条件开始考虑:第一,燃烧需要有可燃物。
铁丝是可燃物,但是其表面容易形成一层氧化物,这样的话,就有可能导致实验失败,所以,我们认为有可能在实验前,该同学可能没有充分的打磨铁丝去除氧化膜;第二,燃烧需要有充足的氧气。
我们知道,在做铁丝燃烧实验中,对氧气的浓度要求是比较高的,如果达不到某某浓度,铁丝就不能燃烧起来,因此,可能是氧气的浓度不够高;第三,燃烧时需要温度要达到该物质的着火点以上。
可能火柴预热的温度不够,没有使之达到铁丝燃烧的着火点。
(3)金属铝与氧气发生反应
反应现象:在空气中,铝条不能被点燃,在酒精灯上加热后,失去金属光泽;若改成铝箔在氧气中,则能被点燃。
△2AlO 化学方程式:4Al+3O2===23
注意事项:铝表面容易与空气中的氧气发生化学反应,生成一种结构致密的氧化物,形成保护膜。
因此,我们在做铝条性质实验之前,务必要将其保护膜打磨去除。
(4)金属铜与氧气发生反应
反应现象:铜不能在空气中或氧气中点燃,在酒精灯上加热后,在红色的铜表面形成一层黑色的物质。
△2CuO 化学方程式:2Cu +O2===
2.金属与水发生反应
大部分的金属不能与水发生反应,但少量金属能与水发生反应,如Na、K、Mg、Fe等。
①在冷水中,金属钠、钾等能与水发生化学反应,如:2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
②在热水中,金属镁等能与水发生化学反应,如:Mg+2H2O==Mg(OH)2+H2↑
③在高温条件下,金属铁等能与水蒸气发生化学反应,如:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2↑
3.金属与酸发生反应
【提问】写出铁跟盐酸反应的化学方程式。
(注意强调铁跟盐酸反应后的生成物为+2价铁的化合物。
)
金属活动性顺序表:
钾(K)钙(Ca)钠(Na)镁(Mg)铝(Al)锌(Zn)铁(Fe)锡(Sn)铅(Pb)[氢(H)]铜(Cu)汞(Hg)银(Ag)铂(Pt)金(Au)
(1)在金属活动性顺序表中,排在氢(H)前面的金属,能与某些酸发生置换反应生成氢气;而排在氢后面的金属不能与酸发生置换反应生成氢气;
(2)排在越前面的金属就越容易与酸反应,即在相同情况下,反应速率越大。
如:Fe+2HCl==FeCl2+H2↑;
实验现象:铁丝表面出现气泡,铁丝逐渐溶解,一段时间后,无色溶液变成浅绿色溶液。
其他反应:2Al+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2↑;Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑;Cu 不能与稀硫酸反应
(3)置换反应:一种单质和一种化合物作用生成另一种单质和另一种化合物的反应。
(4)有关问题:
①某同学在做铝条与稀硫酸反应时,发现一个奇怪的现象:当他将一小段铝条放入试管中,
再向其中加入约5mL的稀硫酸,发现反应后并没有现象,一段时
间后,铝条表面的气泡开始逐渐增多,可是再过一段时间后,铝条表面的气泡又开始逐渐减少。
请你来解释出现以上现象的原因。
分析:铝在空气中就容易与氧气发生反应,生成一层结构致密的氧化物,这样的话,反应前未进行打磨,铝就很难与酸反应产生氢气;随着该氧化物与酸的反应,Al2O3+3H2SO4==Al2(SO4)3+3H2O,氧化膜也逐渐变薄,消失,使铝逐渐裸露出来,就能与酸发生反应产生气泡;在反应过程中,硫酸在不断消耗,稀硫酸的浓度也在不断变小,反应速率就会减少,气泡即逐渐减少。
②金属铁与浓硫酸接触后,能与其发生反应并在铁表面生成一层结构致密的氧化物,阻止反应的进一步进行,该现象称为金属的钝化。
正因为具有这样的性质,我们可以利用铁桶来盛放浓硫酸。
某硫酸厂中的一位工人,将一盛放过浓硫酸铁桶稍做冲洗,一段时间后,用氧炔焰来切割铁桶,突然铁桶就发生了猛烈的爆炸,请你来解释爆炸的原因。
分析:铁与浓硫酸能发生钝化,但是在冲洗的过程,对其中的浓硫酸起了一个稀释的作用,稀硫酸就能很轻易的与该氧化物及其裸露出来的金属铁发生反应,并放出氢气。
铁桶是一个相对密封的容器,当用氧炔焰进行切割时,就可能发生爆炸了。
4.金属与某些盐溶液发生反应
【提问】写出铁跟硫酸铜溶液反应的化学方程式。
(注意强调铁硫酸铜溶液反应后的生成物为+2价铁的化合物。
)
排在金属活动性顺序表前面的金属能与盐溶液反应,置换出排在顺序表后面的金属,如:
Fe+ CuSO4==FeSO4+Cu
实验现象:在铁丝表面出现红色物质,一段时间后,溶液由蓝色转变为浅绿色。
主要用途:古代湿法炼铜的原理“曾青得铁则化为铜”,现代湿法镀铜
又如:Cu+Hg(NO3)2==Cu(NO3)2+Hg。