Решебник по химии 9 класс Габриелян | Страница 188

Проверьте свои знания

1. Какие металлы называют благородными? Чем обусловлена возможность их существования в природе в свободном состоянии?

Благородными называют такие металлы, как золото, серебро, платина, палладий, иридий, родий, рутений, осмий. Они отличаются высокой химической стойкостью, не взаимодействуют с водой и кислородом воздуха, устойчивы к действию кислот и щелочей. Именно поэтому они могут существовать в природе в свободном состоянии — в виде самородков. Такая стойкость связана с их малой активностью: они находятся в конце ряда напряжений металлов и не склонны отдавать электроны. Благородные металлы широко применяются в ювелирном деле, медицине, электронике.

2. Что такое металлургия? Какие способы получения металлов из природного сырья вы знаете? Сравните разные виды металлургии.

Металлургия — это отрасль науки и промышленности, занимающаяся получением металлов и их сплавов из руд и других природных соединений. Основные способы получения металлов из руд:

5. Пирометаллургия — получение металлов с помощью высоких температур. Пример: восстановление железа в доменной печи с использованием кокса: (Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂)

6. Гидрометаллургия — получение металлов из растворов, например: (CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O)

7. Металлотермия — восстановление металлов более активными металлами, например алюминотермия: (Cr₂O₃ + 2Al → 2Cr + Al₂O₃)

8. Электрометаллургия — восстановление металлов из расплавов или растворов электролизом. Например, электролиз расплава NaCl: (2NaCl →электролиз→ 2Na + Cl₂)

Каждый способ применяется в зависимости от активности металла: активные металлы (например, алюминий) получают электролизом, менее активные — пирометаллургией или гидрометаллургией.

3. К каким классам относятся основные вещества природных соединений металлов? Приведите примеры минералов, основные вещества которых относятся к разным классам. Напишите химические формулы минералов.

Природные соединения металлов делятся на классы: оксиды, сульфиды, карбонаты, сульфаты, галогениды.

Примеры:

• Оксиды: магнитный железняк Fe₃O₄, гематит Fe₂O₃, касситерит SnO₂.

• Сульфиды: пирит FeS₂, сфалерит ZnS, галенит PbS.

• Карбонаты: малахит (CuOH)₂CO₃, кальцит CaCO₃, доломит CaCO₃·MgCO₃.

• Сульфаты: гипс CaSO₄·2H₂O, глауберова соль Na₂SO₄·10H₂O.

• Галогениды: галит NaCl, сильвин KCl, криолит Na₃AlF₆.

Каждое из соединений содержит определённый металл и относится к одному из классов соединений в зависимости от кислотного остатка.

4. Как различия в составе чугуна и стали определяют химическую суть производства стали?

Чугун и сталь — это сплавы железа с углеродом, но различаются по содержанию углерода. В чугуне массовая доля углерода составляет от 2 до 4 %, а в стали — от 0,2 до 2 %. Именно это различие и определяет их свойства: чугун — твёрдый, хрупкий, его нельзя ковать, а сталь — прочная, упругая, пластичная.

Химическая суть производства стали заключается в удалении избытка углерода из чугуна. Это делают в конвертерах с помощью кислорода, который окисляет углерод: (C + O₂ → CO₂)

В результате этого процесса получают сталь — сплав железа с меньшим содержанием углерода и улучшенными механическими свойствами.