高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):金屬的表面防護(hù)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

金屬的表面防護(hù):


(1)改變金屬的組成或結(jié)構(gòu)。如在鐵中加入一定比例的鉻煉制的鉻鋼,具有很強(qiáng)的耐腐蝕性。既含鉻又含鎳的鉻鎳不銹鋼,其耐腐蝕性更好。
(2)在金屬表面覆蓋一層保護(hù)膜,使金屬與周圍具有腐蝕性的氣體或電解質(zhì)溶液隔離,便可保護(hù)金屬,防止金屬腐蝕。如在金屬表面噴漆、電鍍或表面鈍化等。




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):?jiǎn)钨|(zhì)鐵

鐵元素:


在元素周期表中的位置:鐵的原子序數(shù)26,位于周期表中第四周期,第Ⅷ族。
(1)物理性質(zhì):銀白色、有金屬光澤,密度較大,熔點(diǎn)較高,硬度較小,具有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性,可被磁鐵吸引。
(2)化學(xué)性質(zhì):較活潑的金屬,+2、+3價(jià)兩種價(jià)態(tài)
①與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)(如:Cl2 Br2 過(guò)量稀HNO3)生成+3價(jià)鐵的化合物。如:


注:鐵常溫下在濃硫酸和濃硝酸中鈍化,但加熱可以反應(yīng),且被氧化成Fe3+
②與弱氧化劑反應(yīng)(如S I2 H+ Cu2+)生成+2價(jià)鐵的化合物,如:


③鐵與氧氣、水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)




鐵的性質(zhì):



物理性質(zhì):鐵是黑色金屬,具有鐵磁性
鐵的化學(xué)性質(zhì):
①與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)(如:Cl2、 Br2 、過(guò)量稀HNO3)生成+3價(jià)鐵的化合物。如:


注:鐵常溫下在濃硫酸和濃硝酸中鈍化,但加熱可以反應(yīng),且被氧化成Fe3+
②與弱氧化劑反應(yīng)(如S、 I2 、H+ 、Cu2+)生成+2價(jià)鐵的化合物,如:


③鐵與氧氣、水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4(FeO·Fe2O3)




鐵與稀硝酸的反應(yīng):



鐵少量時(shí):
鐵過(guò)量時(shí):3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO+4H2O

兩式可通過(guò)2Fe3++Fe==3Fe2+聯(lián)系起來(lái)。



注意:



鐵元素性質(zhì)活潑,自然界中的鐵元素幾乎都是以化合態(tài)存在,只有在隕石中存在游離態(tài)的鐵元素。
過(guò)量的鐵與氯氣反應(yīng),不會(huì)生成FeCl2,因?yàn)殍F還原三價(jià)鐵必須在水溶液中進(jìn)行。
金屬與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng),不會(huì)生成H2

化學(xué)性質(zhì):


鐵元素性質(zhì)活潑,有較強(qiáng)的還原性。



鐵三角關(guān)系:





相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):四氧化三鐵

四氧化三鐵:


又稱磁性氧化鐵,具有磁性的黑色晶體,不溶于水,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性。




四氧化三鐵的性質(zhì):


(1)色態(tài):具有磁性的黑色晶體
(2)別名:磁性氧化鐵、氧化鐵黑、磁鐵、磁石、吸鐵石、偏鐵酸亞鐵
(3)礦物:磁鐵礦
(4)溶解性:不溶于水,與酸反應(yīng)生成+2、+3鐵鹽
(5)穩(wěn)定性:穩(wěn)定
(6)還原性:在高溫下,易氧化成三氧化二鐵。4Fe3O4+O26Fe2O3
(7)氧化性:在高溫下可與還原劑H2、CO、Al、C等反應(yīng)。





鐵的氧化物:










































化學(xué)式FeOFe2O3Fe3O4
俗稱——鐵紅磁性氧化鐵
色態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
鐵的價(jià)態(tài)+2+3+2、+3
水溶性不溶不溶不溶
與酸反應(yīng)FeO+2H+==Fe2++H2OFe2O3+6H+==2Fe3++3H2OFe3O4+8H+==Fe2++2Fe3++4H2O
用途玻璃色料油漆、顏料做顏料和拋光劑
氧化性高溫時(shí)都能與C、CO、H2反應(yīng),被還原生成Fe單質(zhì)




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):?jiǎn)钨|(zhì)銅

銅元素:


在元素周期表中的位置:銅的原子序數(shù)29,位于周期表中第四周期,第IB族。
(1)物理性質(zhì):有金屬光澤,紫紅色固體,密度較大,導(dǎo)電導(dǎo)熱性能很好,具有很好的延展性,銅屬于重金屬、有色金屬、常見(jiàn)金屬,不能被磁鐵吸引。
(2)化學(xué)性質(zhì): 銅常見(jiàn)的化合價(jià)為+1價(jià)和+2價(jià)
①在加熱條件下,銅可與多種非金屬單質(zhì)反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō),遇到氧化性較弱的非金屬,銅顯較低化合價(jià);遇到氧化性較強(qiáng)的非金屬,銅顯較高化合價(jià)。例如:與強(qiáng)氧化劑反應(yīng)(如Cl2 Br2等)生成+2價(jià)銅的化合物。如:
Cu+Cl2CuCl22Cu+O22CuO
②銅與酸反應(yīng):銅只能被氧化性酸中的中心元素氧化。例如:

③銅與鹽溶液反應(yīng):
Cu+2AgClCuCl2+2Ag





銅與鐵的對(duì)比:


從金屬活性順序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au可知,金屬鐵的金屬活性比銅強(qiáng),所以單質(zhì)Fe可以從Cu的溶液中還原出單質(zhì)來(lái),例如:Fe+CuCl2FeCl2+Cu
即Fe的還原性強(qiáng)于Cu



銅與濃硫酸和稀硫酸的反應(yīng):


Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O
注意:從金屬活性順序表:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H)Cu Hg Ag Pt Au 可知,銅不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng),但是在有氧氣和加熱的條件下可以反應(yīng)



銅與銅的化合物之間的轉(zhuǎn)換圖:





銅的制備和精煉:


(1)工業(yè)煉銅法:CuO+COCu+CO2
(2)濕法煉銅:Fe+CuSO4FeSO4+Cu
(3)高溫?zé)掋~:工業(yè)上用高溫冶煉黃銅礦的方法獲得銅(粗銅):
2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(爐渣)
2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2
2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2
備注:粗銅中銅的的含量為99.5%-99.7%,主要含有Ag、Zn、Au等雜質(zhì),粗銅通過(guò)電解精煉可得到純度達(dá)99.95%-99.98%的銅,原理為用粗銅作陽(yáng)極,失去電子變?yōu)镃u2+,用純銅棒作陰極即可得精銅。




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):物質(zhì)的除雜

除雜的原則:

(1)不增:不增加新的雜質(zhì)
(2)不減:被提純的物質(zhì)不能減少
(3)易分:操作簡(jiǎn)便,易于分離

氣體除雜的原則:

(1)不引入新的雜質(zhì)
(2)不減少被凈化氣體的量注意的問(wèn)題:
①需凈化的氣體中含有多種雜質(zhì)時(shí),除雜順序:一般先除去酸性氣體,如:氯化氫氣體,CO2、SO2等,水蒸氣要在最后除去。
②除雜選用方法時(shí)要保證雜質(zhì)完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因?yàn)镃a(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2濃度小,吸收CO2不易完全。
方法:
A. 雜質(zhì)轉(zhuǎn)化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氫氧化鈉,使苯酚轉(zhuǎn)化為苯酚鈉,利用苯酚鈉易溶于水,使之與苯分開(kāi)
B. 吸收洗滌法;欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氫和水,可使混合氣體先通過(guò)飽和碳酸氫鈉溶液,再通過(guò)濃硫酸即可除去
C. 沉淀過(guò)濾法:欲除去硫酸亞鐵溶液中混有的少量硫酸銅,加入少量鐵粉,待充分反應(yīng)后,過(guò)濾除去不溶物即可
D. 加熱升華法:欲除去碘中的沙子,即可用此法
E. 溶液萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可采用此法
F. 結(jié)晶和重結(jié)晶:欲除去硝酸鈉溶液中少量的氯化鈉,可利用二者的溶解度不同,降低溶液溫度,使硝酸鈉結(jié)晶析出,可得到純硝酸鈉晶體
G. 分餾蒸餾法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸餾的方法
H. 分液法:欲將密度不同且又互不相溶的液體混合物分離,可采用此法,如將苯和水分離
K. 滲析法:欲除去膠體中的離子,可采用此法。如除去氫氧化鈉膠體中的氯離子

常見(jiàn)物質(zhì)除雜總結(jié):

原物所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑除雜質(zhì)的方法
(1)N2(O2)-------灼熱的銅絲網(wǎng)洗氣
(2)CO2(H2S)-------硫酸銅溶液洗氣
(3)CO(CO2)-------石灰水或燒堿液洗氣
(4)CO2(HCl)-------飽和小蘇打溶液洗氣
(5)H2S(HCl)-------飽和NaHS溶液洗氣
(6)SO2(HCl)-------飽和NaHSO3溶液洗氣
(7)Cl2(HCl)-------飽和NaCl溶液洗氣
(8)CO2(SO2)-------飽和小蘇打溶液洗氣
(9)碳粉(MnO2)-------濃鹽酸加熱后過(guò)濾
(10)MnO2(碳粉)-------加熱灼燒
(11)碳粉(CuO)-------鹽酸或硫酸過(guò)濾
(12)Al2O3(Fe2O3)-------NaOH溶液(過(guò)量),再通CO2過(guò)濾、加熱固體
(13)Fe2O3(Al2O3)-------NaOH溶液過(guò)濾
(14)Al2O3(SiO2)-------鹽酸NH3·H2O過(guò)濾、加熱固體
(15)SiO2(ZnO)-------鹽酸過(guò)濾
(16)CuO(ZnO)-------NaOH溶液過(guò)濾
(17)BaSO4(BaCO3)-------稀硫酸過(guò)濾
(18)NaOH(Na2CO3)-------Ba(OH)2溶液(適量)過(guò)濾
(19)NaHCO3(Na2CO3)-------通入過(guò)量CO2
(20)Na2CO3(NaHCO3)-------加熱
(21)NaCl(NaHCO3)-------鹽酸蒸發(fā)結(jié)晶
(22)NH4Cl[(NH4)2SO4]-------BaCl2溶液(適量)過(guò)濾
(23)FeCl3(FeCl2)-------通入過(guò)量Cl2
(24)FeCl3(CuCl2)-------鐵粉、Cl2過(guò)濾
(25)FeCl2(FeCl3)-------鐵粉過(guò)濾
(26)Fe(OH)3膠體(FeCl3)-------(半透膜)滲析
(27)CuS(FeS)-------稀鹽酸或稀硫酸過(guò)濾
(28)I2(NaCl)------升華
(29)NaCl(NH4Cl)-------加熱
(30)KNO3(NaCl)-------蒸餾水重結(jié)晶
(31)乙烯(SO2、H2O)堿石灰洗氣
(32)乙烷(乙烯)-------溴水洗氣
(33)溴苯(溴)-------稀NaOH溶液分液
(34)硝基苯(NO2)-------稀NaOH溶液分液
(35)甲苯(苯酚)-------NaOH溶液分液
(36)乙醛(乙酸)-------飽和Na2CO3溶液蒸餾
(37)乙醇(水)-------新制生石灰蒸餾
(38)苯酚(苯)-------NaOH溶液、CO2分液
(39)乙酸乙酯(乙酸)-------飽和Na2CO3溶液分液
(40)溴乙烷(乙醇)-------蒸餾水分液
(41)肥皂(甘油)-------食鹽過(guò)濾
(42)葡萄糖(淀粉)-------(半透膜)滲析


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