какой металл встречается в земной коре в чистом виде
Тестовая контрольная работа по теме «Металлы» для 9 класса по химии
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Тестовая контрольная работа по теме «Металлы» для 9 класса
Разработка соответствует учебно-методическому комплекту Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана по химии для 9 класса общеобразовательных учреждений.
Цель разработки – проверить уровень учебных достижений учащихся по разделу «Металлы и их соединения».
Работа проводится в 9-х классах в 2-х вариантах. Время выполнения – 40мин.
Разработка может быть использована для подготовки учащихся к ОГЭ.
1. Какой металл встречается в земной коре в чистом виде:
а) свинец б) медь в) натрий г) железо
2. Какой процесс называют пирометаллургией:
а) получение металлов из растворов солей,
б) получение металлов при обжиге минералов,
в) получение металлов с помощью электрического тока,
г) получение металлов с помощью бактерий
3. Какие восстановители используют для восстановления металлов из их оксидов:
4. Какие металлы относятся к щелочным:
а ) Na, Mg, Al; б ) Ca, Sr, Ba; в ) K, Li, Na; г ) Be, Mg, Ca
5. Составьте электронный баланс ОВР и определите коэффициент перед восстановителем в уравнении:
6. Какой из металлов используется в самолетостроении:
а) железо, б) магний, в) алюминий, г) серебро
7. Закончите уравнение реакции и определите сумму всех коэффициентов в нем: Na + H 2 O = …
Рассчитайте объём газа (н.у.), образующегося при разложении 59,1 г карбоната бария, находящегося в осадке.
а) 4,48л б) 89,6л в) 6, 72л г) 112,3л
1. Какой металл встречается в земной коре только в виде соединений:
а) серебро б) медь в) натрий г) ртуть
2. Какой процесс называют гидрометаллургией:
а) получение металлов из водных растворов солей,
б) получение металлов при обжиге минералов,
в) получение металлов с помощью электрического тока,
г) получение металлов с помощью бактерий
3. Какие восстановители можно использовать для восстановления металла из раствора соли CuSO 4 :
4. Какие металлы относятся к щелочноземельным:
а ) Na, Mg, Al; б ) K, Li, Na; в ) Ca, Sr, Ba; г ) Be, Mg, Ca
5. Какой из металлов входит в состав костной ткани:
а) железо, б) магний, в) алюминий, г) кальций
7. Закончите уравнение и определите сумму всех коэффициентов: Al + HCl = …
а) 10 б) 5 в) 13 г) 15
Определите массу оксида железа ( III ), образующегося при взаимодействии 67,2 л кислорода (н.у.) с металлом.
а) 57г б) 320г в) 90г г) 160г
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Курс повышения квалификации
Современные образовательные технологии в преподавании химии с учетом ФГОС
Номер материала: ДБ-1118589
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Безлимитный доступ к занятиям с онлайн-репетиторами
Выгоднее, чем оплачивать каждое занятие отдельно
В Минпросвещения предложили приравнять нападения на школы к терактам
Время чтения: 1 минута
В Воронежской области ввели масочный режим в школах
Время чтения: 2 минуты
В школе в Пермском крае произошла стрельба
Время чтения: 1 минута
СК предложил обучать педагогов выявлять деструктивное поведение учащихся
Время чтения: 1 минута
Путин попросил привлекать родителей к капремонту школ на всех этапах
Время чтения: 1 минута
В Тюменской области продлили на неделю дистанционный режим для школьников
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Самые распространённые элементы в земной коре
Кора — это самый внешний слой планеты. Земля состоит из ряда различных элементов, но кора составляет только 1% объема Земли в тонком внешнем слое, который охватывает другие части внутренней планеты, включая мантию, внешнее ядро и внутреннее ядро. Земная кора имеет глубину 40 км и состоит из твердых пород и минералов, которые охлаждались и затвердевали, когда Земля была молодой. В коре можно найти много разных элементов. 10 наиболее распространенных элементов в земной коре в процентах от содержания упомянуты ниже:
10 самых распространенных элементов в земной коре
1. Кислород (O)
Один из наиболее заметных и важных элементов, составляющих земную кору, — это кислород. Кислород — самый распространенный элемент в земной коре, 461 000 частей на миллион. Это означает, что он составляет примерно 46% земной коры. Во Вселенной в целом Кислород занимает третье место по распространенности. Кислород составляет 21% атмосферы Земли и 90% массы воды. Это, возможно, самый важный элемент для жизни на Земле, и действительно, он составляет примерно две трети компонентов человеческого тела. Кислород — это элемент с высокой реакционной способностью, который также легко соединяется с другими элементами. Из-за этого кислород содержится в большом количестве обычных соединений как на Земле, так и, в частности, в коре. В земной коре очень много силиката, который образован из кремния и кислорода. Кислород также соединяется с железом, образуя железную руду и различные соединения железа, которые составляют большую часть земной коры. Жидкий кислород легко воспламеняется и используется в качестве топлива, в то время как кислород и ацетилен создают пламя, достаточно горячее для сварки и плавления металла. Более того, большая часть органической жизни на Земле нуждается в кислороде для выживания. Это один из основных компонентов большинства живых существ.
2. Кремний (Si)
Как упоминалось в случае силиката, кремний также является важным элементом земной коры. Он составляет около 28% и может быть обнаружен в самых разных минералах и элементарных соединениях, обычно в сочетании с кислородом. Диоксид кремния — одно из наиболее распространенных соединений, состоящее из кремния и кислорода. Диоксид кремния является основным компонентом многих типов твердых кристаллических пород, таких как кварц, аметист, опал и горный хрусталь. Диоксид кремния — это также то, из чего состоит большая часть песка, и большая часть причины, по которой он так часто встречается в земной коре. Песок в основном состоит из минералов и горных пород на основе кремния. Кремний также используется в различных изделиях, созданных человеком, таких как большая часть электроники и микрочипов, а также стекло и кирпич.
3. Алюминий (Al)
Алюминий, третий в списке самых распространенных элементов, составляет примерно 8% земной коры и на самом деле является самым распространенным металлом в коре. Хотя это наиболее часто встречающийся металл, он всегда находится в сложной форме. Наиболее часто встречающиеся соединения — это сульфат алюминия, калия и оксид алюминия.
4. Железо (Fe)
Примерно 5% земной коры состоит из железа. Железо — очень важный элемент на Земле, и на самом деле оно составляет большую часть ядра Земли. Кроме того, из-за своего изобилия оно использовалось людьми в течение тысяч лет, что даже позволяет назвать эпоху железного века. Хотя человечество сильно развилось со времен железного века, железо по-прежнему широко используется в наше время. Из железа и углерода получается сталь — один из наиболее часто используемых металлов во всем, от небольших предметов домашнего обихода до мостов и зданий. Железо также важно для органической жизни. Это ключевая часть человеческой крови и компонент хлорофилла растений.
5. Кальций (Ca)
Кальций составляет около 4% земной коры. Хотя кальций обычно связан с ростом человека в отношении костей и развития, кальций также легко обнаруживается на Земле в различных сложных формах и часто встречается в сочетании с кислородом или водой. Карбонат кальция также является обычным соединением, и его можно найти в различных типах горных пород, таких как мрамор, мел и известняк, а также в ракушках и жемчуге.
6. Натрий (Na)
Натрий, составляющий примерно 2,3% земной коры, занимает 6-е место в списке самых распространенных элементов. Как и многие другие элементы в этом списке, он никогда не бывает свободным в природе, а находится в сложной форме. В изолированной форме он также является высокореактивным элементом. Для человека натрий чаще всего ассоциируется с каменной солью — хлоридом натрия. Поскольку натрий очень хорошо растворим в воде, он является одним из наиболее распространенных растворенных элементов, обнаруживаемых в океане, и действительно, в соленых водоемах часто образуются хлорид натрия или отложения соли, особенно там, где водоем высох. Натрий также является важным элементом для животных и людей и помогает органической жизни поддерживать адекватный баланс жидкости, который, в свою очередь, влияет на нервы и мышечные волокна.
7. Магний (Mg)
Магний является седьмым по распространенности элементом земной коры с содержанием около 2%. Металл встречается не как свободный элемент, а в сочетании с другими элементами, такими как кислород, кальций и углерод. Доломит — пример минерала, содержащего магний.
8. Калий (К)
Примерно 2% земной коры составляет калий. Это не элемент, который встречается в природе в своей одиночной форме, а входит в состав ряда соединений, свободно обнаруживаемых на Земле. Его чистая форма очень реактивна как по отношению к кислороду, так и к водороду, что означает, что он может воспламеняться в воде или на открытом воздухе. Наиболее распространенным соединением калия является хлорид калия, который используется в удобрениях и т.п., и карбонат калия, который используется для мыла и некоторых типов стекла.
9. Титан (Ti)
Титан содержится в таких минералах, как рутил, ильменит и сфен, которые содержатся в земной коре. При 0,6% состава земной коры он гораздо менее распространен, чем элементы, которые занимают места с первого по восьмое в списке. Тем не менее, это важный элемент, который известен как чрезвычайно прочный и очень легкий. Из-за этого люди по-разному используют его, от самолетов до искусственных суставов человека.
10. Водород (H)
Водород на самом деле является самым распространенным элементом в известной вселенной, но он занимает только десятое место по отношению к элементам в земной коре, поскольку чаще всего встречается в виде газа. Водород содержит множество соединений, которые легко найти на Земле как в природе, так и в антропогенных целях. Водород, конечно, является ключевым компонентом воды, H2O, но также входит в общие соединения аммиака, метана, перекиси водорода и даже сахара, которые легко используются людьми.
Железо
Железо — ковкий металл серебристо-белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. Обозначается символом Fe (лат. Ferrum). Один из самых распространённых в земной коре металлов (второе место после алюминия).
СТРУКТУРА
Для железа установлено несколько полиморфных модификаций, из которых высокотемпературная модификация — γ-Fe (выше 906°) образует решетку гранецентрированного куба типа Сu (а0 = 3,63), а низкотемпературная — α-Fe-решетку центрированного куба типа α-Fe (a0 = 2,86). 
В зависимости от температуры нагрева железо может находиться в трех модификациях, характеризующихся различным строением кристаллической решетки:
В интервале температур от самых низких до 910°С — а-феррит (альфа-феррит), имеющий строение кристаллической решетки в виде центрированного куба;
В интервале температур от 910 до 1390°С — аустенит, кристаллическая решетка которого имеет строение гранецентрированного куба;
В интервале температур от 1390 до 1535°С (температура плавления) — д-феррит (дельта-феррит). Кристаллическая решетка д-феррита такая же, как и а-феррита. Различие между ними только в иных (для д-феррита больших) расстояниях между атомами.
При охлаждении жидкого железа первичные кристаллы (центры кристаллизации) возникают одновременно во многих точках охлаждаемого объема. При последующем охлаждении вокруг каждого центра надстраиваются новые кристаллические ячейки, пока не будет исчерпан весь запас жидкого металла.
В результате получается зернистое строение металла. Каждое зерно имеет кристаллическую решетку с определенным направлением его осей.
При последующем охлаждении твердого железа при переходах д-феррита в аустенит и аустенита в а-феррит могут возникать новые центры кристаллизации с соответствующим изменением величины зерна.
СВОЙСТВА
В чистом виде при нормальных условиях это твердое вещество. Оно обладает серебристо-серым цветом и ярко выраженным металлическим блеском. Механические свойства железа включают в себя уровень твердости по шкале Мооса. Она равна четырем (средняя). Железо обладает хорошей электропроводностью и теплопроводностью. Последнюю особенность можно ощутить, дотронувшись до железного предмета в холодном помещении. Так как этот материал быстро проводит тепло, он за короткий промежуток времени забирает большую его часть из вашей кожи, и поэтому вы ощущаете холод.
Дотронувшись, к примеру, до дерева, можно отметить, что его теплопроводность намного ниже. Физические свойства железа — это и его температуры плавления и кипения. Первая составляет 1539 градусов по шкале Цельсия, вторая — 2860 градусов по Цельсию. Можно сделать вывод, что характерные свойства железа — хорошая пластичность и легкоплавкость. Но и это еще далеко не все. Также в физические свойства железа входит и его ферромагнитность. Что это такое? Железо, магнитные свойства которого мы можем наблюдать на практических примерах каждый день, — единственный металл, обладающий такой уникальной отличительной чертой. Это объясняется тем, что данный материал способен намагничиваться под действием магнитного поля. А по прекращении действия последнего железо, магнитные свойства которого только что сформировались, еще надолго само остается магнитом. Такой феномен можно объяснить тем, что в структуре данного металла присутствует множество свободных электронов, которые способны передвигаться.
ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА
Железо — один из самых распространённых элементов в Солнечной системе, особенно на планетах земной группы, в частности, на Земле. Значительная часть железа планет земной группы находится в ядрах планет, где его содержание, по оценкам, около 90%. Содержание железа в земной коре составляет 5%, а в мантии около 12%.
В земной коре железо распространено достаточно широко — на его долю приходится около 4,1% массы земной коры (4-е место среди всех элементов, 2-е среди металлов). В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало — в кислых и средних породах.
Известно большое число руд и минералов, содержащих железо. Наибольшее практическое значение имеют красный железняк (гематит, Fe2O3; содержит до 70% Fe), магнитный железняк (магнетит, FeFe2O4, Fe3O4; содержит 72,4% Fe), бурый железняк или лимонит (гётит и гидрогётит, соответственно FeOOH и FeOOH·nH2O). Гётит и гидрогётит чаще всего встречаются в корах выветривания, образуя так называемые «железные шляпы», мощность которых достигает несколько сотен метров. Также они могут иметь осадочное происхождение, выпадая из коллоидных растворов в озёрах или прибрежных зонах морей. При этом образуются оолитовые, или бобовые, железные руды. В них часто встречается вивианит Fe3(PO4)2·8H2O, образующий чёрные удлинённые кристаллы и радиально-лучистые агрегаты.
Содержание железа в морской воде — 1·10−5-1·10−8%
В промышленности железо получают из железной руды, в основном из гематита (Fe2O3) и магнетита (FeO·Fe2O3).
Существуют различные способы извлечения железа из руд. Наиболее распространённым является доменный процесс.
Первый этап производства — восстановление железа углеродом в доменной печи при температуре 2000 °C. В доменной печи углерод в виде кокса, железная руда в виде агломерата или окатышей и флюс (например, известняк) подаются сверху, а снизу их встречает поток нагнетаемого горячего воздуха.
Кроме доменного процесса, распространён процесс прямого получения железа. В этом случае предварительно измельчённую руду смешивают с особой глиной, формируя окатыши. Окатыши обжигают, и обрабатывают в шахтной печи горячими продуктами конверсии метана, которые содержат водород. Водород легко восстанавливает железо, при этом не происходит загрязнения железа такими примесями, как сера и фосфор, которые являются обычными примесями в каменном угле. Железо получается в твёрдом виде, и в дальнейшем переплавляется в электрических печах. Химически чистое железо получается электролизом растворов его солей.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Происхождение теллурическое (земное) железо редко встречается в базальтовых лавах (Уифак, о. Диско, у западного берега Гренландии, вблизи г. Касселя Германия). В обоих пунктах с ним ассоциируют пирротин (Fe1-xS) и когенит (Fe3C), что объясняют как восстановление углеродом (в том числе и из вмещающих пород), так и распадом карбонильных комплексов типа Fe(CO)n. В микроскопических зернах оно не раз устанавливалось в измененных (серпентинизированных) ультраосновных породах также в парагенезисе с пирротином, иногда с магнетитом, за счет которых оно и возникает при восстановительных реакциях. Очень редко встречается в зоне окисления рудных месторождений, при образовании болотных руд. Зарегистрированы находки в осадочных породах, связываемые с восстановлением соединений железа водородом и углеводородами.
Почти чистое железо найдено в лунном грунте, что связывают как с падениями метеоритов, так и с магматическими процессами. Наконец, два класса метеоритов — железокаменные и железные содержат природные сплавы железа в качестве породообразующего компонента.
ПРИМЕНЕНИЕ
Железо — один из самых используемых металлов, на него приходится до 95% мирового металлургического производства.
Железо является основным компонентом сталей и чугунов — важнейших конструкционных материалов.
Железо может входить в состав сплавов на основе других металлов — например, никелевых.
Магнитная окись железа (магнетит) — важный материал в производстве устройств долговременной компьютерной памяти: жёстких дисков, дискет и т. п.
Ультрадисперсный порошок магнетита используется во многих чёрно-белых лазерных принтерах в смеси с полимерными гранулами в качестве тонера. Здесь одновременно используется чёрный цвет магнетита и его способность прилипать к намагниченному валику переноса.
Уникальные ферромагнитные свойства ряда сплавов на основе железа способствуют их широкому применению в электротехнике для магнитопроводов трансформаторов и электродвигателей.
Хлорид железа(III) (хлорное железо) используется в радиолюбительской практике для травления печатных плат.
Семиводный сульфат железа (железный купорос) в смеси с медным купоросом используется для борьбы с вредными грибками в садоводстве и строительстве.
Железо применяется в качестве анода в железо-никелевых аккумуляторах, железо-воздушных аккумуляторах.
Водные растворы хлоридов двухвалентного и трёхвалентного железа, а также его сульфатов используются в качестве коагулянтов в процессах очистки природных и сточных вод на водоподготовке промышленных предприятий.
Железо (англ. Iron) — Fe
Молекулярный вес – 55.85 г/моль
Происхождение названия – возможно англо-саксонского происхождения
IMA статус – действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Цвет минерала – железно-черный
Цвет черты – серый
Прозрачность – непрозрачный
Блеск – металлический
Спайность – несовершенная по <001>
Твердость (шкала Мооса) – 4,5
Излом – в зазубринах
Прочность – ковкий
Плотность (измеренная) – 7.3 — 7.87 г/см³
Радиоактивность (GRapi) – 0
Магнетизм – ферромагнетик
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Тип – изотропный
Цвет в отраженном свете – белый
Люминесценция в ультрафиолетовом излучении – не флюоресцентный
КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Точечная группа – m3m (4/m 3 2/m) — изометрический — гексаоктаэдральный
Пространственная группа – Im3m (I4/m 3 2/m)
Сингония – кубическая
Параметры ячейки – a = 2.8664Å
Двойникование – (111) также в пластинчатых массах <112>
Морфология – в маленьких пузырьках
mineralpro.ru
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Основа планеты
Соотношение элементов, составляющих земную кору и планету Земля в целом, не совпадает. Ядро планеты состоит в основном из железа и никеля, однако до точных расчетов на этот счет ученым еще надо добраться. А вот для коры — подсчитали. Первым данные по химическому составу горных пород земной коры обобщил американец Ф.У. Кларк. По предложению академика А.Е. Ферсмана проценты содержания элементов в составе земной коры именуют числами Кларка, или попросту кларками. Кларки всего десяти элементов ― это 99% массы земной коры.
10. Титан
0,57 % массы земной коры – это титан. Открыли его в составе минерала рутила в конце XVIII века. А в чистом виде получил и того позже – в 1825 году – знаменитый Йёнс Якоб Берцелиус. Титан – это легкий (плотность – 4,54 г/см 3 ), серебристо-белый металл. Около 60% этого металла идет на изготовление краски, титановых белил. В машиностроении, несмотря на уникальное сочетание легкости, прочности, химической устойчивости используют только 7%.
9. Водород
По массе водород составляет всего около 1% земной коры. Но надо учесть, что водород – самый легкий элемент, и число его атомов в земной коре составляет уже 17 %. А во вселенной водород вне всякой конкуренции, число его атомов около 92 %. Водород – горючий газ без цвета и запаха. При его сгорании образуется вода, отсюда и название. Выделение горючего газа при взаимодействии кислот и металлов наблюдали в XVI и XVII веках. В конце XVIII века Антуан Лавуазье выделил водород из воды и произвел синтез воды из водорода и кислорода. Без водорода нет органических соединений, в живых клетках на долю водорода приходится почти 50% атомов.
8. Магний
7. Калий
2,4% от массы земной коры составляет калий. Соль калия, поташ, с древности применяли как моющее средство, а сам элемент в чистом виде получил все тот же Дэви в 1807 году. В природе калий в чистом виде не встречается, потому что легко окисляется на воздухе, а с водой вообще реагирует со взрывом. Поэтому хранить легкий и легкоплавкий серебристый металл можно лишь под слоем керосина или силикона. Без калия не обходится ни одна живая клетка. Когда в почве калия недостаточно, растения плохо развиваются. Поэтому большая часть добываемых солей калия используется в виде удобрений.
6. Натрий
5. Кальций
4. Железо
Самые древние изделия из железа датируют IV тысячелетием до нашей эры. Но это железо имело небесное происхождение – оно из железоникелевых метеоритов. Но уже в пирамиде Хеопса (середина третьего тысячелетия до нашей эры) нашли стальные лезвия, полученные выплавкой. Минералов, содержащих железо, известно множество, масса железа в земной коре составляет более 4,5%. В свободном состоянии железо имеет серебристо белый цвет с серым оттенком. Чистый металл пластичен, а твердость и хрупкость ему придают различные добавки, прежде всего углерод. Железо – основной компонент сталей и чугунов. А они, соответственно, ― основные конструкционные материалы. На долю железа приходится около 95% металлургического производства.
3. Алюминий
Самый распространенный металл в земной коре – алюминий. Его кларк – около 7,5%. В природе алюминий встречается почти исключительно в виде соединений: многочисленных бокситов, глиноземов и прочих. Драгоценные камни, сапфиры и рубины, изумруды и аквамарины, александриты – это тоже соединения алюминия. Используют алюминий, прежде всего, как конструкционный материал. Чистый алюминий непрочен, поэтому в технике применяют его сплавы, сохраняющие легкость, но куда более прочные. Современная технология получения алюминия посредством электролиза была разработана только в конце XIX века. Она всем хороша, но требует больших затрат электроэнергии. Поэтому заводы по производству алюминия строят вблизи мощных электростанций.
2. Кремний
Содержание кремния в земной коре – более 25 %. Чаще всего это диоксид кремния: песок, кварц, полевые шпаты. Их масса в земной коре – 12 %. Соединения кремния используют при производстве стекла, цемента, силикатных кирпичей, фарфора, фаянса. Даже пресловутый силикон – соединение кремния. Кремний, на латыни silicium, дал название знаменитой Силиконовой долине – центру высокотехнологичных разработок. Без кремния нет микросхем.