【知识点】
1. 金属的性质与用途:金属的新发现具有高的熔点、低的密度、良好的强度、导电性和导热性以及优异的抗腐蚀性。这些特性使其适用于多种用途,例如焊接金属、制造航天飞机、制作外科手术刀以及在通信设备中使用。
2. 合金的优势:合金通常具有比其组成金属更高的硬度,这可以从《吕氏春秋》的记载中看出,说明合金的硬度比单一金属大,适合于制造需要硬度的工具或结构材料。
3. 金属活动性:通过化学反应X+YSO4→Y+XSO4,可以推断出X的金属活动性比Y强,因为X能够将Y从其盐中置换出来。
4. 金属活动性顺序:钯(Pd)在稀硫酸中不反应,说明其金属活动性位于铁之后;钯粉在氧气和盐酸的作用下可形成PdCl2,表明钯能与酸反应。通过银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)在酸中的反应情况,可以推断钯的活动性位于银之前,铂之后。
5. 铜的化学性质:铜丝在硫酸铝溶液中没有反应,说明铜的活动性低于铝;铜丝在硝酸银溶液中置换出银,生成银色物质,溶液变蓝,证明铜的活动性高于银。铜丝浸入硝酸银溶液中,银离子(Ag+)减少,铜离子(Cu2+)增加,证明了金属活动性顺序Al>Cu>Ag。
6. 金属R的活动性探究:通过R与硫酸铜、盐酸和铁的比较,可以得出R的活动性比铁和铜强。R与硫酸铜反应,证明R能置换铜;与盐酸反应时,R的速率快于铁,说明R更活泼;R在空气中能剧烈燃烧,而铁丝不能,进一步证实R的活性。
7. 生铁的冶炼:生铁是一种金属材料,冶炼过程中产生的高炉气体中的二氧化硫(SO2)是导致酸雨的主要成分。炼铁过程中,碳与二氧化碳反应生成一氧化碳是吸热反应,一氧化碳还原氧化铁得到铁,同时放出二氧化碳。碳酸钙与二氧化硅高温反应生成硅酸钙和二氧化碳。铁制品的锈蚀涉及到与空气中的氧气和水反应,防止锈蚀的方法包括涂油、喷漆、镀耐腐蚀层,但不能用盐水清洗或置于酸性环境中。
8. 金属活动性的探究:通过盐酸与金属单质的反应,可以判断金属的活动性顺序,如镁比锌更活泼,锌比铜活泼。实验条件如盐酸浓度的不同可能影响反应速率,但不影响金属活动性的判断。
9. 反应过程的监测:铝与盐酸的反应会产生热量和气体,未打磨的铝片可能会减缓反应速率,且铝表面的氧化物也可能影响反应。反应过程中温度和压强的变化可用于理解反应的动力学和平衡。