与金属有关的几个问题解答

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  1 金属在常温下都是固体吗?
  分析:大多数金属在常温下是固体,但汞在常温下是液体。
  2 金属的颜色与什么有关?
  分析:对大多数金属而言,其中的自由电子能吸收所有频率的光,然后很快放出所有频率的光,因而大多数金属呈现银灰色乃至银白色。也有少数金属,它们较易吸收某一频率的光,而呈现其互补色。如金为黄色,铜为赤红色,铋为淡红色等。金属的光泽只有金属是整块时才能表现出来。金属呈粉末状态时,其晶面取向杂乱,晶格排列不规则,粉末对反射光反复散射吸收,因而显黑色。
  3 金属怎样分类?
  分析:通常人们根据金属的颜色和性质等特征,将金属分为黑色金属和有色金属。黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金,如钢、生铁、铁合金等。将黑色金属以外的金属称为有色金属。在有色金属中,还有各种各样的分类方法。比如,按照比重来分,铝、镁、锂、钠、钾等的比重小于4.5,叫做轻金属;而铜、镍、汞、铅等的比重大于4.5,叫做重金属。像金、银、铂、锇、铱等比较贵重,叫做贵金属。镭、铀、钍、钋等具有放射性,叫做放射性金属。还有像铌、钽、锆、镥、金、铪等,因为地壳中含量较少或者比较分散,又叫做稀有金属。
  4 黑色金属都是黑色的吗?
  分析:黑色金属主要指铁、锰、铬及其合金。它们都不是黑色的,纯铁是银白色的,锰是银白色的,铬是灰白色的。因为铁的表面常常生锈,覆盖着一层黑色的四氧化三铁与棕褐色的三氧化二铁的混合物,看上去就是黑色的,所以人们称之为黑色金属。常说的黑色冶金工业,主要是指钢铁工业。因为最常见的合金钢是锰钢与铬钢,所以,人们把锰与铬也叫做黑色金属。
  5 稀有金属稀有吗?
  分析:稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。它们难于从原料中提取,在工业上制备和应用较晚。但在现代工业中有广泛的用途,如用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金等。稀有金属的名称具有一定的相对性,随着人们对稀有金属的广泛研究,新产源及新提炼方法的发现以及它们应用范围的扩大,稀有金属和其他金属的界限也将逐渐消失,如有的稀有金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等还要多。
  6 什么是贵金属?
  分析:贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的色泽,对化学药品的抵抗力相当大,在一般条件下不易发生化学反应。因此它们常被用来制作珠宝或一些纪念品,在工业上也有着广泛的用途。
  7 重金属都有毒吗?
  分析:我们常说的重金属有毒,会使蛋白质变性,主要指的是重金属离子,而不是重金属单质。重金属离子只有其浓度达到一定时才会有毒,量很少的时候是没有毒的。有些重金属离子在其浓度很稀的时候,不但没有毒,反而对人体有益。
  8 什么是焰色反应?金属元素都有焰色反应吗?
  分析:当某些金属或其化合物在火焰上灼烧时,原子中的一些电子吸收了能量,从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道,但处于能量较高轨道上的这些电子是不稳定的,很快跃迁回能量较低的轨道,这时就将多余的能量以光的形式放出。而放出的光的波长在可见光范围内(波长为400nm~730nm),因而人们可以看到火焰上呈现一定的颜色。由于各种原子的结构不同,电子跃迁时能量的变化就不相同,就会发出不同波长的光,因而在火焰上呈现不同的颜色。焰色反应是金属元素的一种物理性质,无论是金属离子或金属原子均能发生焰色反应。不是所有的金属元素都有特征的焰色反应,只有碱金属元素以及钙、锶、钡、铜等少数金属元素才能呈现焰色反应。
  9 合金都是由金属元素组成的吗?合金具有什么性质?
  分析:合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法(一般是通过熔合成均匀的液体再凝固而得)所合成的具有金属特性的物质。合金具有以下性质:①合金的熔点可以低于其组分中任一种金属的熔点。②硬度可以比其组分中任一金属的硬度都大。③合金的导电性和导热性可以低于任一组分金属。利用这一特性,可以制造高电阻和高热阻材料。④有的合金抗腐蚀能力很强。如在铁中掺入15%的铬和9%的镍可得到一种耐腐蚀的不锈钢,适用于化学工业。
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