常用金属和金属氧化物的性质和特性有哪些

1、铜/氧化铜

铜呈紫红色光泽的金属，有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜是不太活泼的重金属，在常温下不与干燥空气中的氧气化合，加热时能产生黑色的氧化铜。

氧化铜是一种铜的黑色氧化物，略显两性，稍有吸湿性。不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液，氨溶液中缓慢溶解，能与强碱反应。

2、铁/氧化铁

纯铁是带有银白色金属光泽的金属晶体，通常情况下呈灰色到灰黑高纯铁丝色无定形细粒或粉末。有良好的延展性、导电、导热性能，有很强的铁磁性，属于磁性材料。铁是比较活泼的金属，在金属活动顺序表里排在氢的前面，化学性质比较活泼，是一种良好的还原剂。

氧化铁，别名烧褐铁矿、烧赭上、铁丹、三氧化二铁等。氧化铁溶于盐酸，为红棕色粉末。其红棕色粉末为一种低级颜料，工业上称氧化铁红，用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂，玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。

3、铝/氧化铝

铝是银白色轻金属。有延展性。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。

高温烧结的氧化铝，称人造刚玉或人造宝石，可制机械轴承或钟表中的钻石。氧化铝也用作高温耐火材料，制耐火砖、坩埚、瓷器、人造宝石等，氧化铝也是炼铝的原料。煅烧氢氧化铝可制得γ-Al₂O₃。γ-Al₂O₃具有强吸附力和催化活性，可做吸附剂和催化剂。

4、钙/氧化钙

钙加热时与大多数非金属直接反应，如与硫、氮、碳、氢反应生成硫化钙、氮化钙、碳化钙和氢化钙。加热时与二氧化碳反应。 化学性质活泼，在空气中表面上能形成一层氧化物或氮化物薄膜，可减缓进一步腐蚀。可跟氧化合生成氧化钙。

氧化钙为碱性氧化物，溶于酸类、甘油和蔗糖溶液，几乎不溶于乙醇。对湿敏感。易从空气中吸收二氧化碳及水分。与水反应生成氢氧化钙并产生大量热，有腐蚀性。

5、镁/氧化镁

镁具有比较强的还原性，能与沸水反应放出氢气，燃烧时能产生眩目的白光，镁与氟化物、氢氟酸和铬酸不发生作用，也不受苛性碱侵蚀，但极易溶解于有机和无机酸中，镁能直接与氮、硫和卤素等化合。

氧化镁以方镁石形式存在于自然界中，是冶镁的原料。氧化镁暴露在空气中，容易吸收水分和二氧化碳而逐渐成为碱式碳酸镁，轻质品较重质品更快，与水结合在一定条件下生成氢氧化镁，呈微碱性反应。

-金属氧化物

-金属

——火焰原子吸收光谱法

任务描述

钨精矿中有害杂质按其等级不同所允许的含量并不同。根据标准要求，钨精矿分析除三氧化钨外，有害杂质为硫、磷、砷、钼、钙、锰、铜、锡、二氧化硅。钨精矿中钙含量的高低对仲钨酸铵（APT）生产工艺影响较大，因此需要准确测量钨精矿中钙的含量。钙的检测方法主要有EDTA容量法、AAS、ICP-AES。EDTA容量法主要用于钙含量大于4% 的测定，该法流程较长；ICP-AES法线性范围宽，快速，准确，但仪器昂贵，运行成本也较高；AAS对含量小于4% 的钙的测定具有准确、快速、成本低等优点，因此广泛应用于钨精矿中钙的测定。本任务旨通过实际操作训练，学会原子吸收光谱法测定钨精矿中的钙含量；能真实、规范记录原始记录并按有效数字修约进行结果计算。

任务实施

一、试剂和仪器准备

（1）盐酸AR（ρ＝119g/mL）。

（2）硝酸GR（ρ＝142g/mL）。

（3）高氯酸GR（ρ＝167g/mL）。

（4）氯化锶溶液（15%）：称取 75g 氯化锶（SrCl2·6H2O）溶于水中并稀释至500mL，摇匀。

（5）氧化镧溶液（5%）：称取25g纯氧化镧（9999% 以上），置于250mL烧杯中，加入100mL盐酸（1 ＋1），加热溶解完全，冷却，移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

（6）二氧化锰（16%）：称取16g纯二氧化锰（9999% 以上），置于250mL烧杯中，加入10mL盐酸，加热溶解完全，蒸发至体积约为5mL，冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

（7）铁溶液（1%）：称取10g 纯铁（9999% 以上），置于250mL 烧杯中，加入10mL盐酸，加热溶解完全，稍冷，加入3mL高氯酸，继续加热至冒浓白烟，冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

（8）钙标准溶液：称取02497g纯碳酸钙（9999% 以上），置于250mL烧杯中，盖上表面皿，加入15mL盐酸（1 ＋3 ），微热溶解完全，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100μg钙，贮存于塑料瓶中。

移取000mL、150mL、300mL、600mL、900mL、1200mL钙标准溶液，分别置于一组100mL容量瓶中，各加入20mL高氯酸，80mL氯化锶溶液，40mL氧化镧溶液，40mL二氧化锰溶液，40mL铁溶液，用水稀释至刻度，混匀，此标准工作溶液每毫升含钙分别为0、15μg、30μg、60μg、90μg、120μg。

（9）原子吸收分光光度计算，钙空心阴极灯。

二、分析步骤

称取01000～02000g样品于300mL烧杯中，加入50mL盐酸（ρ＝119g/cm3）置于沸水浴上加热分解50min，取下，稍冷，加入15mL硝酸（ρ＝142g/cm3），4mL高氯酸，加热直至冒浓厚白烟，溶液体积约为2mL（但勿蒸干），取下冷却，用水吹洗表面皿和烧杯壁，加入水至溶液体积约为30mL，煮沸使可溶性盐类溶解，加入8mL 氯化锶溶液、4mL氧化镧溶液，冷却后，移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。澄清后，在空气-乙炔火焰原子吸收分光光度计波长4227 nm处，与标准系列同时，以二次水调零测量溶液吸光度。随同试样做空白试验。

三、分析结果的计算

按下式计算钙的百分含量：

岩石矿物分析

式中：w（Ca）为钙的质量分数，%；ρ为自工作曲线上查得试液中钙浓度，μg/mL；ρ0为自工作曲线上查得空白溶液中钙浓度，μg/mL；V为试样溶液的体积，mL；m为称取试样质量，g。

四、质量表格的填写

任务完成后，填写附录一质量表格3、4、7。

任务分析

一、方法原理

试样用盐酸、硝酸和高氯酸加热溶解至冒浓白烟以消除硫的干扰，并在适宜浓度的高氯酸介质中，以氯化锶和氧化镧消除铝、磷、硅、钛、硫酸根及部分铁、锰等杂质的干扰，于原子吸收光谱仪波长4227 nm处，以空气—乙炔火焰测量钙的吸光度。

二、方法优点

原子吸收光谱法测定钨精矿中的钙具有快速、准确、成本低等优点，非常适合工矿企业的日常分析。

三、主要干扰及其消除

（1）钨基体干扰：钨基体对钙的测定信号有抑制作用，导致结果偏低。本方法采用钨酸沉淀将钨过滤除去。

（2）磷酸根的干扰：磷酸根和钙可以形成非常稳定的化合物，空气-乙炔火焰的温度不足以使它原子化。消除办法：加入含镧离子的溶液，镧离子可以和磷酸根形成更稳定的化合物，从而将钙释放出来。

（3）铝等阳离子的干扰：铝和钙可以形成化合物Ca（AlO2）2，该化合物熔点高，难以原子化。消除办法：加入含锶的溶液后，锶可以与铝形成更稳定的化合物，从而将钙释放出来。

四、影响原子吸收测量结果准确度的因素

原子吸收光谱分析是一种相对测量技术，影响其测量结果的准确度有许多因素，我们可以把这些因素概括成四大方面：标准溶液的准确性与校准方程的合理性、仪器的稳定性、样品与标准的匹配程度以及背景校正误差带来的影响（如果有背景的话）。表3 -9对这些因素进行了汇总。

表3-9 影响原子吸收测量结果准确度的因素

五、改善原子吸收光谱分析测定准确度的途径

1确保工作标准的准确、可靠

工作标准的准确首先是储备液的准确。如果储备液是从标准制备单位买来的，一般可靠性通常是有保证的。如果储备液是由自己实验室用固体物质临时配制而成，则应该用尚未开瓶使用过的，确认准确可靠的同样浓度的储备液进行灵敏度对比测定。

工作标准的存放时间应按相应规定进行。对于一些特别容易受污染的元素如Na、K、Pb、Al、Ca、Mg、Si、Sn等必须保证容器、无机酸和水以及操作环境的干净。储备标准溶液的可靠性在于正确的储存方法和使用。另外要注意的是，最好避免直接将移液管插入储备液中。储备标准溶液初始的准确性应通过与将要用完的已知可靠的同浓度的标准溶液或更高级别的标准物质的比较来确认。

2最大限度减小校准误差

要得到准确度较高的测量结果，最好选择线性校准方式。对于一个具体的分析任务，为了保证分析准确度应考虑以下几点：

（1）最好在吸光度信号与浓度关系的线性范围内，避免在灵敏度很小的区间进行测定；

（2）尽可能保证每一个样品吸光度信号在两点标准之间；

（3）如果有可能总是让样品溶液有较大的吸光度读数，这样可以减小测量数据的分辨率误差，传统上认为对于火焰法原子吸收来说，02～08 Abs是一个好的测定区间；

（4）尽量控制样品浓度在标准曲线的中间浓度位置。

3使仪器工作在最佳状态

要消除或减小由于仪器稳定性造成的测定数据的误差就必须确保以下几点：

（1）实验室的条件完全充分地满足仪器的使用要求，包括环境温度、湿度、磁场、电源功率、气体纯度、压力、排风等，特别注意实验室在仪器使用时温度变化不大于3℃/h；

（2）仪器的重要部件如雾化原子化系统工作在最佳状况；

（3）仪器测定参数设定在最佳数值，如积分时间、乙炔流量、空气流量、燃烧头高度、试液提升量、灯电流等。

4消除或降低样品的基体干扰

基体干扰是原子吸收光谱法的一种重要干扰，必须设法给予消除或减少。常用的方法有以下几种：

（1）合理稀释样品溶液：这是减少样品基体干扰的一个简单易行的方法，当基体被稀释到一定浓度以后，基体效应可减小到可以忽略的程度。但该法的缺点是会损失待测元素的灵敏度。

（2）基体匹配法：基体匹配法是在配制标准溶液系列时，加入与分析样溶液相同量的基体，使标准溶液系列主要成分与分析样相同或相近。但该法对基体的纯度要求较高，而且有时候基体的获得是非常困难的，特别是复杂基体样品。

（3）标准加入法：分析较高纯度样品时，基体匹配法需要有高纯基体，一般要比分析样纯度高1～2个数量级，有时难以得到高纯基体，这时可用标准加入法。

（4）化学分离法：若以上方法都不能很好地解决基体干扰问题，则可采用化学分离基体法。特别是分析高纯产品时，分离基体的同时可以富集杂质元素。

实验指南与安全提示

样品分解时，加入盐酸后要摇散试样，水浴加热时应每隔5min摇动一次烧杯，以防止样品结底。

钙属于易污染元素，因此应严格检查各种试剂的空白。

对于含钙量大于4% 的样品，应该采用EDTA容量法测定。

钙的测定在空气-乙炔火焰中常受溶液中 等阴离子的干扰，故应在标准及样品溶液中加入“释放剂”以克服干扰。常用的释放剂为锶盐和镧盐。

钢瓶应存放于通风良好、安全且避免日晒雨淋的场所，存储区温度不能超过40℃，贮存区不可放置可燃物质，严禁烟火，并远离人员进出的繁杂地区和紧急出口。

钢瓶应直立存放并适当锁紧阀出口盖，且瓶身应予固定，残量瓶、实满瓶应分开贮放，使用先进先出系统，避免贮放过期，定时记录库存量。

非使用时阀需紧闭。远离热源、发火源及不兼容物如氧化物8m以上，或者设置15m高、阻火速率至少05 h的防火墙。

使用不产生火花且接地的通风系统与电器设备，避免成为发火源。

定期检查钢瓶有无缺陷，如破损或溢漏等。保护钢瓶底部，防止接触潮湿的地面。

在适当处张贴警示标志。遵循易燃物及压缩气体的相关规定贮存与处理。

不要拖、拉、滚、踢钢瓶，应使用适当钢瓶专用手推车搬运钢瓶。禁止尝试利用瓶盖来吊升钢瓶。使用中钢瓶必须固定。

禁止粗暴或漫不经心地操作钢瓶，以防止损伤钢瓶或填充物。钢瓶跌倒会导致保险塞处泄露。钢瓶内尖锐的凹陷会扎破凹陷附近的填充物，产生空隙。自由乙炔会积聚在空隙处，并在钢瓶压力下分解。

使用逆止阀避免逆流进入钢瓶。严禁烟火，不可对瓶身任何地方加热。

当钢瓶连接到仪器时慢慢小心地打开钢瓶阀。打开瓶阀若遇到任何困难，应停止操作并通知供货商。不可用工具（如扳手、螺丝起子等）插进瓶盖两边开孔内打开瓶盖，因为这样会损坏瓶阀造成泄漏，应使用可调式环状链式扳手来打开过紧的瓶盖。乙炔钢瓶阀门不能开启得超过大约15圈。为了将液体溶剂的提取量减少到最小，在间断性使用中，乙炔的提取速度每小时不应超过钢瓶容积的十分之一。对于连续提取出钢瓶内的全部乙炔的情况，流速每小时不应超过钢瓶容积的五分之一。

确保使用充实乙炔的钢瓶，对于空瓶或残量瓶应有标识，以分辨钢瓶使用状况。

当钢瓶没有使用或是空瓶的时候，保持阀门关闭。为避免空气进入钢瓶内，请勿完全用尽气体，用毕请使用扭力扳手将阀出口盖锁回去。在下班或工作日结束的时候，关闭钢瓶阀门，放出调压器和仪器设备内的压力。需置备随时可用于灭火及处理泄漏的紧急应变装备。

如果乙炔钢瓶有尖锐或深的凹陷，金属被凿，或任何其他机械缺陷，用记号笔在缺陷处画个圆圈来警告供应商。除了钢瓶制造商以外，禁止任何人修理乙炔钢瓶。只能由有经验的人来处理废弃钢瓶。

操作钢瓶时，推荐使用安全眼镜、安全鞋和普通工作手套。

案例分析

最近几年，市场上出现了越来越多的成分复杂的钨精矿，这些矿已经和过去江西赣南矿山生产的钨精矿成分有较大的区别。特别是部分钨精矿中含有较高的钡，这给钨冶炼企业的生产工艺带来了很大的影响，大大影响钨的回收率。因此，广大分析工作者开始研究开发钨精矿中钡的测定方法。某实验室在用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定钨精矿中的钡时，发现无论如何优化分析条件，总是达不到所要求的灵敏度。请你帮他分析一下其根本原因是什么。如果要用原子吸收光谱法测定钡的含量，有没有较好的解决办法？

拓展提高

一、钨制品分析简介

钨制品主要包括仲钨酸铵（APT）、偏钨酸铵（AMT）、蓝色氧化钨、**氧化钨、紫色氧化钨、钨粉、碳化钨粉、钨条等。钨制品的主要分析项目有：钾、钠、钼、磷、硫、镉、砷、硅、铝、锑、镁、铅、锰、镍、铬、铁、钴、铋、钛、锡、钙、钒、铜。钨制品的杂质分析，主要有可见分光光度法、原子吸收光谱法、直流电弧原子发射光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP -AES ）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。在实际应用中，可见分光光度法主要用于测定非金属元素，如磷、硫等；原子吸收光谱法用于测定钾、钠；其他元素主要采用发射光谱和质谱法测定。其具体分析方法见表3-10。

表3-10 钨制品杂质元素常用分析方法

续表

而对于钨粉、碳化钨粉、蓝色氧化物，除了上述分析项目外，还有自己特定的分析项目，现列于表3-11。

表3-11 蓝钨、钨粉、碳化钨粉特殊分析项目

二、我国钨工业分析存在的问题

钨的工业分析，在冶金分析中是属于一个难度较大的领域，专业性强，涉及的面广。也正因为如此，给钨工业分析带来了无穷的魅力。近几年，随着分析化学特别是仪器分析的飞速发展，也促进了钨工业分析的发展。但因钨工业分析本身的特点，在有些分析项目中仍存在需要进一步解决和完善的难题，主要有以下几方面。

1钨原料中钨的测定

近几年，随着钨矿的过度开采，钨资源已经越来越匮乏。也正因为如此，市场上出现了一些成分复杂的钨矿，有些矿品位低，杂质成分复杂甚至不明，这给钨原料中钨的测定带来了非常大的困难。比如河南洛阳栾川白钨矿具有钨品位较低、钼和磷含量较高等特点，在用钨酸铵灼烧法测定其中的钨量时，最大的问题是沉淀不完全，这可能是因为磷高所致。若采用8-羟基喹啉沉淀法，则沉淀中杂质元素较高。因此该类钨矿中钨的测定方法有待进一步改进。

2钨产品中杂质元素的测定

钨产品中杂质元素的测定是一个非常重要的分析项目。目前对于杂质元素的分析，大致可分为三类：①磷、硫、氯等非金属元素主要采用可见分光光度法；②钾、钠采用原子吸收光谱法；③镉、砷、硅、铝、锑、镁、铅、锰、镍、铬、铁、钴、铋、钛、锡、钙、钒、铜等采用直流电弧原子发射光谱法。其存在的问题主要有两个：

（1）对于非金属元素磷、硫、氯等的测定，目前只能靠化学分析，分析流程长，劳动强度大。特别是磷，需采用萃取技术，毒害较大。

（2）直流电弧原子发射光谱法仍然是钨冶炼企业杂质元素分析的必备仪器，ICP-AES和ICP-MS仍然不能完全取代它。主要原因是样品处理技术、谱线干扰、基体干扰、质谱干扰等问题未能完全解决，因此只能作为补充方法。然而，直流电弧原子发射光谱法有其自身难以解决的缺点：对结果准确度影响因素多、重现性差、灵敏度不能满足痕量分析等。

随着钨工业的发展，对钨产品的纯度的要求越来越高，这无疑对钨产品中杂质元素的测定提出了更高的要求。因此寻求更准确、更灵敏的分析方法迫在眉睫。这些都有待广大分析工作者不断努力探索新的解决办法。

（1）因为合金和氢气结合形成的金属化合物是新物质，所以合金和氢气结合的过程发生的是化学变化；而该金属化合物在一定条件下分解释放出氢气的过程也是一个化学变化，所以该贮运原理属于化学变化；

要使船身外装上比铁更活泼的金属块以防止腐蚀，那么可供选择的三块金属中，只有锌在金属活动性顺序表位于铁的前面比铁活泼．

（2）①硝酸钙和碳酸铵的反应是两种化合物之间的反应，满足复分解反应的定义和条件，其方程式为：（NH4）2CO3+Ca（NO3）2﹦CaCO3↓+2NH4 NO3；

②生产高纯碳酸钙时，选择“20℃恒温干燥”而不选择“灼烧”的原因是，碳酸钙在高温下易分解；

③生产高纯氧化钙时，“干燥”的主要目的是为了防止氧化钙和水反应，其方程式为：CaO+H2O=Ca（OH）2．

（3）普通塑料袋很难降解，而又大多数呈白色，所以称为白色污染，“玉米塑料”可降解被广泛使用，“玉米塑料”的使用可减少白色污染；

尼龙燃烧时有刺激性气味，而蚕丝燃烧时有烧焦羽毛的气味，所以可用点燃的方法来区别二者．

故答案为：（1）①化学； ②锌块；（2）①（NH4）2CO3+Ca（NO3）2﹦CaCO3↓+2NH4 NO3；②防止部分碳酸钙分解生成氧化钙；③CaO+H2O=Ca（HO）2；（3）①燃烧并闻气味；

有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子，又称高聚物，与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点:

（1）力学性能：比强度高,韧性高，耐疲劳性好，但易应力松弛和蠕变;

（2）反应性:大多数是惰性的，耐腐蚀，但粘连时要表面处理，加聚合物共混时需要表面处理，另外，有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解;

（3）物理性能：密度小，很高的电阻率，熔点相比金属较低，限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构，使它表现出了非同凡响的特性。例如，高分子主链有一定内旋自由度，可以弯曲，使高分子链具有柔性；高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构，直接影响它的聚集态结构，从而决定高分子材料的主要性能。

此外高分子材料可用纤维增强（复合材料）制成高性能的新型材料，可设极性大，部分性能超过金属。当前，高分子材料正趋向功能化，合金化发展，比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。

高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃，故称它为玻璃态。在橡胶态下，高分子链处于自然无规则和卷曲状态，在应力作用下被拉伸，去掉应力又恢复卷曲，表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。

通常使用的高分子材料，常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成，其基本性能取决于所含高分子化合物的性质，各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能，满足不同的要求，用在更多的方面。

无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料一般具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。金属材料则一般具有导电、导热、磁性的物理性能，并能表现出一定的强度、硬度和可塑性。

化学模块I主要知识及化学方程式

一、 研究物质性质的方法和程序

1． 基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法

2． 基本程序：用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论，最后概括出结论。

二、 钠及其化合物的性质（Na）

银白色金属，柔软而富有延展性，常温时是蜡状，低温时变脆。可用于还原四氯化钛以制取钛。另外钠可用作有机合成和某些金属冶炼的还原剂、合成橡胶的催化剂、石油的脱硫剂、核反应堆的热载体，并用于制氢化钠、过氧化钠、氨基钠等。钠光灯可用作单色光源。

密度：0971g/cm3 熔点：9782℃ 沸点：8829℃

1． 钠在空气中缓慢氧化：4Na+O2==2Na2O

2． 钠在空气中燃烧：2Na+O2 ==Na2O2 (点燃)

3． 钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑

现象：①钠浮在水面上；②熔化为银白色小球；③在水面上四处游动；④伴有响声；⑤滴有酚酞的水变红色。

4． 过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

5． 过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

6． 碳酸氢钠受热分解：2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑ (加热)

7． 氢氧化钠与碳酸氢钠反应：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O

8． 在碳酸钠溶液中通入二氧化碳：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

三、 氯及其化合物的性质 （Cl）

黄绿色气体，有刺激性气味，有毒。氯气可用于纸浆和棉布的漂白，也可用于饮水的消毒。大量的氯用于制取盐酸、农药、染料以及对碳氢化合物的氯化，如制取氯仿、聚氯乙烯等聚合物。

沸点：-346℃ 熔点：-101℃ 标况下氯气密度：321g/L

1． 氯气与氢氧化钠的反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

2． 铁丝在氯气中燃烧：2Fe+3Cl2 ==2FeCl3(点燃)

3． 制取漂白粉(把氯气通入石灰浆)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

4． 氯气与水的反应：Cl2+H2O=HClO+HCl

5． 次氯酸钠在空气中变质：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO

6． 次氯酸钙在空气中变质：Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

四、 以物质的量为中心的物理量关系 (NA=602×1023mol-1)

1． 物质的量n(mol)= N/NA = m/M

2．气体的物质的量n(mol)= V/Vm (标况：Vm=224L/mol)

3． 溶液中溶质的物质的量n(mol)=c・V

五、 胶体：

1． 定义：分散质粒子直径介于1-100nm之间的分散系。

2． 胶体性质： ① 丁达尔现象（散射） ② 聚沉 ③ 电泳（带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动的现象）④ 布朗运动（悬浮微粒不停地做无规则运动的现象）

3． 胶体提纯：渗析 （与过滤相比较）

4．代表物：Fe(OH)3胶体，淀粉胶体

六、 电解质和非电解质

1． 定义：①判断标准：水溶液或熔融状态能否导电；②物质类别：化合物。

2． 强电解质：强酸、强碱、大多数盐； 弱电解质：弱酸、弱碱、水等。

注意：判断强弱电解质的标准并不是水溶性的强弱，而是电解能力的强弱，即溶解的部分是以离子形式还是分子形式存在于溶液中。

3． 离子方程式的书写：

① 写：写出化学方程式

② 拆：将易溶、易电离的物质改写成离子形式，其它以化学式形式出现。

下列情况不拆：难溶物质、难电离物质(弱酸、弱碱、水等)、氧化物、HCO3- 等。

③ 删：将反应前后没有变化的离子符号删去。

④ 查：检查元素是否守恒、电荷是否守恒。

4． 离子反应、离子共存问题：下列离子不能共存在同一溶液中：

① 生成难溶物质的离子：如Ba2+与SO42-；Ag+与Cl-等

② 生成气体或易挥发物质：如H+与CO32-、HCO3-、SO32-、S2-等；OH-与NH4+等。

③ 生成难电离的物质(弱电解质)

④ 发生氧化还原反应：如：MnO4-与I-；H+、NO3-与Fe2+等

七、 氧化还原反应

1． (某元素)降价--得到电子--被还原--作氧化剂--产物为还原产物

2． (某元素)升价--失去电子--被氧化--作还原剂--产物为氧化产物

3． 氧化性：氧化剂>氧化产物

　　还原性：还原剂>还原产物

4． 元素金属性越强，单质还原性越强；元素非金属性越强，单质氧化性越强。

　　金属单质活动顺序表：

　　K→Ca→Na→Mg→Al→Zn→Fe→Sn→(H) →Cu→Hg→Ag→Pt→Au

　　同一元素价态越高，氧化性越强还原性越弱，反之亦然。

八、 铁及其化合物性质 (Fe)

有光泽的银白色金属，硬而有延展性，有很强的铁磁性，并有良好的可塑性和导热性。铁的最大用途是用于炼钢、制造铸铁、煅铁和磁性材料，广泛应用于工农生产、建筑、武器等行业中。铁及其化合物可用作染料（墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。还原铁粉还用于冶金。

比热容：046×103 J/kg・℃ 熔点:1535℃ 沸点:3000℃ 纯铁密度:78g/cm3

1． Fe2+及Fe3+离子的检验：

① Fe2+的检验：(浅绿色溶液)

　a) 加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，继而变灰绿色，最后变红褐色。

　b) 加KSCN（硫氰化钾）溶液，不显红色，再滴加氯水，溶液显红色。

② Fe3+的检验：(**溶液)

　a) 加氢氧化钠溶液，产生红褐色沉淀。

　b) 加KSCN溶液，溶液显红色。

2． 主要反应的化学方程式：

① 铁与盐酸的反应：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

② 铁与硫酸铜反应(湿法炼铜)：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

③ 在氯化亚铁溶液中滴加氯水： 3FeCl2+Cl2=2FeCl3 (除去氯化铁中的氯化亚铁杂质)

④ 氢氧化亚铁在空气中变质：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

⑤ 在氯化铁溶液中加入铁粉：2FeCl3+Fe=3FeCl2

⑥ 铜与氯化铁反应：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 (用氯化铁腐蚀铜电路板)

⑦ 少量锌与氯化铁反应：Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2

⑧ 足量锌与氯化铁反应：3Zn+2FeCl3=2Fe+3ZnCl2

九、 氮及其化合物的性质 (N)

氮气为无色、无味的气体，熔点-20986°C，沸点-1958°C，气体密度125046g/L

1． "雷雨发庄稼"涉及反应原理：

① N2+O2 ==2NO(放电或高温)

② 2NO+O2=2NO2

③ 3NO2+H2O=2HNO3+NO

2． 氨的工业制法：N2+3H2== 2NH3

3． 氨的实验室制法：

① 原理：2NH4Cl+Ca(OH)2==2NH3↑+CaCl2+2H2O (加热)

② 装置：与制O2相同

③ 收集方法：向下排空气法

④ 检验方法：

a) 用湿润的红色石蕊试纸试验，试纸变蓝。

b) 用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口，有大量白烟产生。NH3+HCl=NH4Cl

⑤ 干燥方法：可用碱石灰或氧化钙、氢氧化钠，不能用浓硫酸。

4． 氨与水的反应：NH3+H2O=NH3H2O NH3H2O =NH4++OH-

5． 氨的催化氧化：4NH3+5O2 =4NO+6H2O(制取硝酸的第一步)

6． 碳酸氢铵受热分解：NH4HCO3==NH3↑+H2O+CO2↑ (加热)

7． 铜与浓硝酸反应：Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

8． 铜与稀硝酸反应：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

9． 碳与浓硝酸反应：C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O

10． 氯化铵受热分解：NH4Cl =NH3↑+HCl↑

十、 硫及其化合物的性质 (S)

俗称硫磺，通常为淡**晶体，硫单质导热性和导电性都较差，性松脆，不溶于水,易溶于二硫化碳。可用于电池或溶液中的硫酸，以及制造火药；在橡胶工业中用作硫化剂；可杀真菌，用做化肥添加剂；硫化物在造纸业中用来漂白；硫酸盐可用于烟火；硫代硫酸钠和硫代硫酸氨在照相中做定影剂；硫酸镁可用做润滑剂，被加在肥皂中和轻柔磨砂膏中

1． 铁与硫蒸气反应：Fe+S=FeS (加热)

2． 铜与硫蒸气反应：2Cu+S△=Cu2S

3． 硫与浓硫酸反应：S+2H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2O (加热)

4． 二氧化硫与硫化氢反应：SO2+2H2S=3S↓+2H2O

5． 铜与浓硫酸反应：Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O (加热)

6． 二氧化硫的催化氧化：2SO2+O2 = 2SO3

7． 二氧化硫与氯水的反应：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

8． 二氧化硫与氢氧化钠反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

9． 硫化氢在充足的氧气中燃烧：2H2S+3O2 =2SO2+2H2O(点燃)

10． 硫化氢在不充足的氧气中燃烧：2H2S+O2 =2S+2H2O(点燃)

十一、 镁及其化合物的性质 (Mg)

银白色金属，延展性及热消散性良好。常用做还原剂，置换钛、锆、铀、铍等金属，主要用于制造轻金属合金、球墨铸铁、科学仪器脱硫剂脱氢和格氏试剂，也能用于制烟火、闪光粉、镁盐等。结构特性类似于铝，具有轻金属的各种用途，可作为飞机、导弹的合金材料。

密度：1738 g/cm3 熔点：6500 ℃ 沸点：11700 ℃

1． 在空气中(点燃)镁条：2Mg+O2 ==2MgO(点燃)

2． 在氮气中(点燃)镁条：3Mg+N2==Mg3N2 (点燃)

3． 在二氧化碳中(点燃)镁条：2Mg+CO2==2MgO+C(点燃)

4． 在氯气中(点燃)镁条：Mg+Cl2(点燃)==MgCl2

5． 海水中提取镁涉及反应：

① 贝壳煅烧制取熟石灰：CaCO3 ==CaO+CO2↑ CaO+H2O=Ca(OH)2(高温)

② 产生氢氧化镁沉淀：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓

③ 氢氧化镁转化为氯化镁：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O

④ 电解熔融氯化镁：MgCl2 ==Mg+Cl2↑(通电)

十二、 Cl-、Br -、I-离子鉴别 (卤素阴离子)

1． 分别滴加AgNO3和稀硝酸，产生白色沉淀的为Cl-；产生浅**沉淀的为Br-；产生**沉淀的为I-

2． 分别滴加氯水，再加入少量四氯化碳，振荡，下层溶液为无色的是Cl-；下层溶液为橙红色的为Br-；下层溶液为紫红色的为I-。

十三、 常见物质俗名

①苏打、纯碱：Na2CO3；②小苏打：NaHCO3；③熟石灰：Ca(OH)2；④生石灰：CaO；⑤绿矾：FeSO47H2O；⑥硫磺：S；⑦大理石、石灰石主要成分：CaCO3；⑧胆矾：CuSO45H2O；⑨石膏：CaSO42H2O；⑩明矾：KAl(SO4)212H2O

十四、 铝及其化合物的性质 (Al)

银白色，有光泽，质地坚韧而轻，有延展性。可做日用器皿，因其具有致密氧化膜，一般不会锈蚀。铝的合金可作飞机、船舶、火箭的结构材料。纯铝可做超高压电缆。铝热反应用于冶炼高熔点金属。

密度：2702g/cm3 熔点：66037℃ 沸点：2467℃

1． 铝与盐酸的反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑

2． 铝与强碱的反应：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

3． 铝在空气中氧化：4Al+3O2==2Al2O3

4． 氧化铝与酸反应：Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O

5． 氧化铝与强碱反应：Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4]

6． 氢氧化铝与强酸反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O

7． 氢氧化铝与强碱反应：Al(OH)3+NaOH=Na[Al(OH)4]

8． 实验室制取氢氧化铝沉淀：Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+

9． 工业制铝：2Al2O3= 4Al+3O2↑（熔融、通电、加冰晶石Na3AlF6以降低Al2O3熔点）

注：Na[Al(OH)4也可表示为：NaAlO2+2H2O

十五、 硅及及其化合物性质 (Si)

晶体硅属于原子晶体，硬而有金属光泽，有半导体性质。不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液，用于制造合金如硅铁、硅钢等，高纯单晶硅是一种重要的半导体材料，用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等，是电子业不可缺少的材料。硅酸盐可用于烧制陶瓷，还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。纯二氧化硅透光性良好，用于制造光缆。

熔点：1414 °C 沸点：2900 °C 密度：233kg/cm3

1． 硅与氢氧化钠反应：Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑

2． 硅与氢氟酸反应：Si+4HF=SiF4+H2↑

3． 二氧化硅与氢氧化钠反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O (强碱要用木塞瓶)

4． 二氧化硅与氢氟酸反应：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O (不能用玻璃瓶装氢氟酸)

5制造玻璃主要反应：SiO2+CaCO3=CaSiO3+CO2↑(高温) SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2↑(高温)

有色金属的特性及用途

定义：狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%)，加入一种或几种其他元素而构成的合金。

种类特性：有色金属是指铁、铬、锰三种金属以外所有的金属。中国在1958年，将铁、铬、锰列入黑色金属；并将铁、铬、锰以外的64种金属列入有色金属。这64种有色金属包括：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、硅、硼、硒、碲、砷、钍。

有色金属种类

在历史上，生产工具所用的材料不断改进，它与人类社会发展的关系十分密切。因此历史学家曾用器物的材质来标志历史时期，如石器时代、青铜器时代、铁器时代等。到17世纪末被人类明确认识和应用的有色金属共8种。中华民族在这些有色金属的发现和生产方面有过重大的贡献。进入18世纪后，科学技术的迅速发展，促进了许多新的有色金属元素的发现。上述的64种有色金属除在17世纪前已被认识应用的8种外，在18世纪共发现13种。19世纪发现39种,进入20世纪,又发现4种。

有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻比纯金属大、电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。

用途：

A、有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代，有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。

B、实际应用中，通常将有色金属分为5类：

1、轻金属：密度小于4500千克/立方米，如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。

2、重金属：密度大于4500千克/米3，如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。

3、贵金属：价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低，提纯困难，如金、银及铂族金属。

4、半金属：性质价于金属和非金属之间，如硅、硒、碲、砷、硼等。

5、稀有金属：包括稀有轻金属，如锂、铷、铯等。

稀有难熔金属，如钛、锆、钼、钨等。

稀有分散金属，如镓、铟、锗、铊等。

稀土金属，如钪、钇、镧系金属。

放射性金属，如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。

有色金属通常指除去铁(有时也除去锰和铬)和铁基合金以外的所有金属。有色金属可分为四类：

1、重金属：一般密度在45g/cm3以上，如铜、铅、锌等；

2、轻金属：密度小(053-45g/cm3)，化学性质活泼，如铝、镁等；

3、贵金属：地壳中含量少，提取困难，价格较高，密度大，化学性质稳定，如金、银、铂等；

4、稀有金属：如钨、钼、锗、锂、镧、铀等。

很好的耐高温非金属材料：

1、耐高温防磨料 

锅炉管道高温耐磨料是以与钢铁膨胀系数相接近的多种耐高温防磨的无机非金属材料为主要原料，加上多种高效无机高分子粘合剂高纯超细精粉（棕刚玉、白刚玉等）和耐热金属不锈钢纤维丝，复合而成的纤维增强耐高温耐磨新型复合耐火防磨料。它具有耐高温，耐火度在1850℃以上，长期使用温度1500℃以上，硬度为91，耐酸腐蚀性强、硬度大、耐磨性好、强度高，与钢板粘结性好，施工方便，减少钢材消耗，延长钢件寿命等特点。 

主要技术指标：Q/ZJHZ002—2007 

（1）化学成份  

（2）耐压强度≥210kg/ cm2 

（3）耐火度≥1800℃ 

（4）主要应用范围：制粉系统防磨（磨煤机进出口弯道及落煤管防磨），空预器烟道及支撑杆防磨，电除尘垂直水平烟道及支撑杆防磨，粗细分离器防磨。 

施工工艺：1先焊接龟甲网2用磷酸二氢铝搅拌耐磨材料，把搅拌好的耐磨材料均匀的涂抹到龟甲网上。3涂抹厚度20MM。 

2、耐高温专用堵漏剂 

耐高温专用堵漏剂是一种无机高分子材料，内有高纯超细精粉，性能活泼，在常温和高温状态下都具有较强的粘结力，常温时靠物理化学粘结力，可达2 kg/ cm3以上。高温时靠化学陶瓷粘结力，它是一般高温粘合剂，高温密封材料的更新换代产品，其最大物点是施工方便、与钢板粘结力强，增加与耐磨料间的粘接力，耐火度高，长期使用温度1500℃以上、耐酸碱腐蚀等特点。 

主要技术指标： Q/ZHL01—2006 

（1）化学成分 

（2）耐火度：≥1800℃ 

（3）粘结力：经1300℃烧结后，冷态抗拉强度≥03Mpa，  经100℃干燥后，冷态抗拉强度≥02Mpa。 

（4）主要应用范围：针对电厂运行中常出现的漏火，漏风，漏煤，漏灰，漏渣现象进行常压堵漏。最大优点：不影响设备的正常运行。缺点：设备停运后必须修复。 

施工工艺：1用毛刷清理出泄露部位的灰尘 2用毛刷把组分A均匀刷涂到泄露部位，然后把组分B用抹子均匀抹到组分A上，反复三次即可。

3耐火专用捣打料 

耐火捣打专用料是一种以优质骨料、细粉为掺合料，以无机粘结剂为结合剂，再加上耐热不锈钢丝复合而成的新型耐火材料。与传统的高铝水泥浇注料相比具有耐火度高、强度好、硬度大、不易产生裂缝、耐酸腐蚀性强、使用寿命长、施工方便、施工后养护简单等一系列优点，广泛应用在电力锅炉、化工、冶金、机械等工业，特别用在电厂锅炉喷燃器内角和锅炉炉顶，代替原来传统的高铝水泥浇注料有明显的效果，大大减少了漏烟、漏火、漏灰、漏风等现象，延长了锅炉使用寿命。 

主要技术指标： Q/ZHL03—2006 

（1）化学成分 

(2)主要应用范围：炉顶，炉墙，空气预热器上轴承座顶棚，折焰角，炉四角，燃烧器上下三角。点火孔、打焦孔、炉墙裂缝，水冷壁，水冷壁四角缝，炉底渣斗等部位防磨密封。