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1金属活动性顺序表是指金属在溶液或化学反应中的活泼程度,不是金属性的排序。金属活动性顺序表是指金属在溶液或化学反应中的活泼程度,不是金属性的排序。表中某金属可以把它后面的金属从它的盐溶液中置换出来。表中某金属可以把它后面的金属从它的盐溶液中置换出来。(初中)钾钙钠镁铝锌铁、锡铅(氢)铜、汞银铂金 : K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au (高中)钾钡钙钠镁铝锰锌、铬铁镍锡铅(氢)铜、汞银铂金 :K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au金属性是指在化学反应中原子失去电子的能力。失电子能力越强的原子其金属性就越强;失电子能金属性是指在化学反应中原子失去电子的能力。失电子能力越强的原子其金属性就越强;失电子能力越弱的金属性也就越弱,而其非金属性就越强。力越弱的金属性也就越弱,而其非金属性就越强。 金属活动顺序表常有如下应用金属活动顺序表常有如下应用 :1 1、判断金属与酸反应情况、判断金属与酸反应情况 :(1)在氢以前的金属(KPb)能置换出非氧化性酸中的氢生成氢气,且从左到右由易到难,KNa 会爆炸。 (2)氢以前的金属与氧化性酸(如浓 H2SO4、HNO3)反应,但无氢气生成,反应的难易及产物与金属活动性、酸的浓度、温度等因素有关。 Fe、Al 在冷的浓 H2SO4、浓 HNO3 中钝化,但加热可充分反应。和冷的稀 HNO3 可充分反应。 Zn 与 HNO3 反应时, HNO3 浓度由浓变稀可分别生成 NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3。 氢以后的金属(CuAg)与非氧化性酸不反应,但与氧化性酸反应,与硝酸反应时,浓硝酸一般生成 NO2,稀硝酸生成 NO。 氢以后的 PtAu 与氧化性酸也不反应,只能溶于王水。2 2、判断金属与水反应情况、判断金属与水反应情况 :(1)KNa(K、Ba 、Ca、Na),遇冷水剧烈反应,且易发生爆炸。 2K + 2H2O 2KOH H2Ba2H2O = Ba(OH)2H2Ca + 2H2O Ca(OH)2 2 + H22Na + 2H2O 2NaOH + H2 (2)Mg、Al 在冷水中反应很慢,在沸水中可反应。 Mg + 2H2O =沸水= Mg(OH)2 + H2 2Al + 6H2O =沸水= 2Al(OH)3 + 3H2(3)ZnPbZnPb 在冷水中不反应,但在加热条件下可与水蒸气反应在冷水中不反应,但在加热条件下可与水蒸气反应。(因为水蒸汽中无 H+ 和 OH+ 离子)3Fe + 4H2O(g)=高温= Fe3O4 + 4H2金属性越强,其对应氢氧化物的碱性越强金属性越强,其对应氢氧化物的碱性越强 。 2(1)KNa 对应的氢氧化物为可溶性强碱 。 (2)MgCu 对应的氢氧化物为难溶性弱碱 。 (3)HgAu 对应的氢氧化物不存在或不稳定、易分解 。3 3、判断金属元素在自然界的存在状况、判断金属元素在自然界的存在状况 :(1)KPb 在自然界中只有化合态 。 (2)CuAu 在自然界中既有化合态,又有游离态。 只是 Pt Au 大多已游离态存在4 4、判断金属单质的冶炼方法、判断金属单质的冶炼方法 :(1)KAl 用电解法 : 如: 2AL2O3(熔融)=电解= 4AL + 3O2特例:Na + KCl =高温= K() + NaCl (2)ZnCu 用热还原法,常见的还原剂为 : C、CO、H2 或 Al 等 。 3CO + Fe2O3 = 2Fe + 3CO2 ; 2Al + Cr2O3 = 2Cr + Al2O3(铝热反应,冶炼难熔金属) 特例:湿法炼铜:Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu , 湿法炼铜:用硫酸将铜矿中的铜转变成可溶性的硫酸铜,再将铁放入硫酸铜溶液中把铜置 换出来,这种方法叫湿法炼铜。其原理就是用置换反应制取金属。我国是世界 上最早使用湿法炼铜的国家。湿法炼铜的化学方程式是: 1. CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 基本反应类型:复分解反应 2. CuSO4 + Fe = Cu + FeSO4 基本反应类型:置换反应 电解精炼铜: 2CuSO4 + 2H2O =电解= 2Cu + 2H2SO4 + O2 (3)HgAg 用热分解法 , 如: 2HgO =加热= 2Hg + O2 金属性越弱,金属氧化物的稳定性越弱金属性越弱,金属氧化物的稳定性越弱 : 2HgO =加热= 2Hg + O2 CuO 加热不易分解 所以 Hg 的金属性弱 (4)PtAu 用物理方法 : 如用浮洗法进行沙里淘金。5 5、判断氢氧化物的热稳定性、判断氢氧化物的热稳定性(高中)钾钡钙钠镁铝锰锌、铬铁镍锡铅(氢)铜、汞银铂金 :K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au(1 1)KNaKNa 对应的氢氧化物不易分解对应的氢氧化物不易分解 : KOH 是白色粉末 , 具强碱性及腐蚀性。极易吸收空气中水分而潮解,溶于水。3吸收二氧化碳而成碳酸钾。Ba(OH)具有强碱性,其碱性是碱土金属氢氧化物中最强的。 Ba(OH)能从空气中吸收二氧化碳,转变成碳酸钡。 Ba(OH) + CO2 = BaCO3 + HOCa(OH)2是一种白色粉末状固体。又名消石灰、熟石灰。氢氧化钙具有碱的通性,是一 种强碱。但氢氧化钙的碱性比氢氧化钠弱(金属性:钙FeFe3+3+HgHg2+2+CuCu2+2+HH+ +(浓度大)(浓度大)PbPb2+2+SnSn2+2+FeFe2+2+ZnZn2+2+HH+ +(浓度小)(浓度小) AlAl3+3+MgMg2+2+NaNa+ + CaCa2+2+KK+ + 离子在电极上得失电子的能力与离子的性质、溶液的浓度和温度、电流的大小、电极的材料及 电极间的距离等都有关系。 中学阶段我们一般只讨论电极材料的性质、离子的氧化性还原性强弱对它们得失电子能力的影 响。 1)1)阳极放电顺序阳极放电顺序 ( (电解时,阳极失电子;与原电池相反,原电池是正极得电子电解时,阳极失电子;与原电池相反,原电池是正极得电子) )首先看电极,如果是活性电极(指金属活动顺序表 Ag 及 Ag 以前的金属)则电极材料失电 子,电极被溶解,溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极(Pt、Au、石墨),则要再看溶液中的阴离子的失电子能力,此时根据阴离 子放电顺序加以判断。 阴离子放电顺序: S2-I-Br-Cl-OH-非还原性含氧酸根F- (实际上在水溶液中的电解,OH-后面的离子是不可能放电的,因为水提供的 OH-会放电) 2)2)阴极放电顺序阴极放电顺序 (电解时,阴极得电子;与原电池相反,原电池是负极失电子)(电解时,阴极得电子;与原电池相反,原电池是负极失电子)阴极本身被保护,直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序: Ag+Fe3+Hg2+Cu2+H+Ag+Fe3+Hg2+Cu2+H+(浓度大)(浓度大)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(浓度小)(浓度小) Al3+Mg2+Na+Al3+Mg2+Na+ Ca2+K+Ca2+K+ (类似,在水溶液中的电解,H+后面的离子一般是不放电的,因为水提供的 H+会放电;离 子的放电顺序往往还与溶液的酸碱性、温度、离子的浓度等有关。 )9 9、 判断金属离子的水解情况判断金属离子的水解情况 (1)KMg 的金属阳离子不水解。 (2)AlAg 的金属阳离子可水解,且水解程度逐渐增强。6如: Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ 。 1010、判断硝酸盐热分解、判断硝酸盐热分解 (1)KNa 活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气。 (2)MgCu 等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2 和 O2 。 (3)Hg 以后(包括 Hg)不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO2 和 O2 。 对于硝酸盐的热分解有三种情况: 1、 碱金属,碱土金属的硝酸盐分解,产生亚硝酸盐和 O2 。如: 2KNO3 = 2KNO2 O2 2、 电化学序在 Mg-Cu 之间的金属,因亚硝酸盐不稳定,其分解产物为金属氧化物,NO2 和 O2,如: 2 Mg(NO3)2 2 MgO + 4 NO2 + O22Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2+O2 3、电位顺序 Cu 以后的 M,因其金属氧化物不稳定,分解产生金属单质,如: 2AgNO3 = 2Ag 2NO2 + O2 Hg(NO3)2 = Hg + 2NO2 + O21111、 碳酸、酸式碳酸盐、碳酸盐的热稳定性碳酸、酸式碳酸盐、碳酸盐的热稳定性 一般说,碳酸的热稳定性比碳酸氢盐小,碳酸氢盐的热稳定性比相应的碳酸盐小。不同阳离子的碳酸盐或酸式碳酸盐的热稳定性也不同。例如: 碳酸水溶液稍微加热就分解,碳酸氢钠在 150左右分解,而碳酸钠加热至 850以上 才分解成氧化钠和二氧化碳。 1212、 判断金属与盐溶液反应情况判断金属与盐溶液反应情况 (1 1)KNaKNa(K K BaBa CaCa NaNa)与盐溶液反应时,因金属活泼性太强,金属先与水反应。)与盐溶液反应时,因金属活泼性太强,金属先与水反应。 (2 2)MgMg 与盐溶液反应时,其实质是金属与盐水解产生的与盐溶液反应时,其实质是金属与盐水解产生的 H H+ +反应。反应。如如 MgMg 与与 AlCl3AlCl3 溶液反应为溶液反应为 : AlAl3+3+ + + 3H3H2 2O O = = Al(OH)Al(OH)3 3 + + 3H3H+ + ,MgMg + + 2H2H+ + = = MgMg2+2+ + + H H2 2 。 总反应为总反应为 :3Mg3Mg + + 2Al2Al3+3+ + + 6H6H2 2O O = = 3Mg3Mg2+2+ + + 2Al(OH)2Al(OH)3 3+ 3H3H2 2。 (3 3)除)除 KMgKMg 外,顺序表中前面金属可将后面金属从其盐溶液中置换出来。外,顺序表中前面金属可将后面金属从其盐溶液中置换出来。1313、 判断金属硫化物的溶解性判断金属硫化物的溶解性 金属硫化物可由硫与金属生成二元化合物,也可由硫化氢(或氢硫酸)与金属氧化物或氢氧化 物作用生成。 例如: Cu(红热)+S(蒸汽)=(加热)= CuSH2S + CuO = CuS + H2O7H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O 金属硫化物的水溶性:硫化钠、硫化钾等易溶于水,其它硫化物全不溶于水;(1)硫化钠、硫化钾等易溶于水(硫化钙微溶于水) ,其它硫化物全不溶于水。 (2)MgAl 的金属硫化物易水解(包括硫化钡),在水中不存在。 (3)ZnPb 的金属硫化物均不溶于水。 判断金属硫化物的颜色 (1)KZn 的金属硫化物为无色或白色。 (2)Fe 以后的金属硫化物均为黑色。酸与金属反应的一个公式酸与金属反应的一个公式: 金属相对原子质量 = 金属质量 * 化合价/氢气质量
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