搜索
-1-金属活动性顺序表的综合应用一、判断金属元素在自然界中的存在1．K→Pb等金属在自然界中只有化合态，陨铁除外。2．Cu→Ag等金属在自然界中既有化合态又有游离态。3．Pt、Au等金属在自然界中只有游离态。二、判断金属的还原性、金属阳离子氧化性的强弱1．金属单质的还原性从K到Au逐渐减弱还原性：K＞Ca＞Na＞……(H)＞Cu＞Hg＞Ag2．金属阳离子氧化性从K＋到Au3＋逐渐增强3．Fe2＋与Fe3＋价态不同，氧化性也不一样，顺序如下：氧化性：K＋＜Ca2＋＜Na＋＜……＜Fe2＋……＜H＋＜Cu2＋＜Hg2＋＜Fe3＋＜Ag＋＜Pt4＋＜Au3＋三、判断金属与H2O反应的产物1．K→Na等金属，遇冷水就迅速反应，生成强碱和氢气。2．Mg与冷水反应很慢，与沸水反应较快，生成H2和Mg(OH)2沉淀。3．Al→Pb等金属在冷水中不反应，但在高温条件下可与水蒸气反应，生成氧化物和氢气。3Fe＋4H2O(g)高温Fe3O4＋4H24．氢以后的金属不与水反应。四、判断金属与盐溶液反应的产物1．K→Na等极活泼金属和盐溶液反应时，先与水发生置换反应，然后生成的强碱再和盐发生复分解反应。①钾投入到CuSO4溶液中：首先2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑然后2KOH＋CuSO4＝Cu(OH)2↓＋K2SO4②钠投入到NH4HCO3溶液中：总反应式2Na＋NH4HCO3＝Na2CO3＋NH3↑＋H2↑2．Mg→Zn等活泼金属和活泼金属的盐溶液的反应，其实质是活泼金属与盐溶液水解产生的H＋反应。如Mg和AlCl3溶液的反应：Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋；Mg＋2H＋＝Mg2＋＋H2↑总反应式：3Mg＋2AlCl3＋6H2O＝MgCl2＋2Al(OH)3↓＋3H2↑3．Mg→Zn等活泼金属和Sn→Pb等较活泼金属的盐溶液的反应，因Sn2＋、Pb2＋与H＋得电子能力相近，此时既有活泼金属与H＋的反应，又有活泼金属与Sn2＋、Pb2＋的置换反应。如：Zn和PbCl2溶液的反应：Zn＋PbCl2＋2H2O＝ZnCl2＋Pb(OH)2↓＋H2↑；Zn＋PbCl2＝ZnCl2＋Pb4．除K→Mg等金属外，金属活动性顺序表中前面的金属能将后面的金属从其盐溶液中置换出来。如：2Al＋3Hg(NO3)2＝2Al(NO3)3＋3Hg；Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag5．后面的金属也可以与前面的某些金属发生反应。如：Cu＋2Fe3＋＝Cu2＋＋2Fe2＋总之，金属和盐溶液的反应是比较复杂的，不但要与用金属活动顺序表，还必须综合考虑物质的氧化性、还原性等才能得出正确的结论。五、判断金属能否与O2反应1．K→Na等金属在常温下易迅速与O2发生反应，加热时可燃烧。2．Mg→Fe等金属在常温下可发生缓慢氧化，产生氧化膜，高温时也可以燃烧，并且反应速率逐渐降低。3．Cu→Ag等金属在高温下能与氧气化合，但不能燃烧，而且它们的氧化物在加热或高温的条件下能分解。4．Pt、Au等金属通常不与氧气反应，但是也存在氧化物。六、判断金属氧化物与水反应的情况1．K→Mg等金属的氧化物能与H2O直接化合成碱，其中MgO和H2O反应比较慢。如：Na2O＋H2O＝2NaOH（强碱）；BaO＋H2O＝Ba(OH)2（二元强碱）2．Al及其后面的金属氧化物不能与水直接化合成碱。如Cu(OH)2的制法：CuO＋H2SO4CuSO4＋H2O；CuSO4＋2NaOH＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4必须两步；七、判断碱的热稳定性-2-金属的活动性越强，其对应的碱的热稳定性越强。1．K→Na等金属对应的碱加热到1000℃以上也难以分解。2．Mg→Fe等金属对应的碱在较高的温度下加热才能分解。如：Mg(OH)2高温MgO＋H2O3．Sn→Cu等金属对应的碱用酒精灯稍加热即可分解。如：Cu(OH)2CuO＋H2O（100℃左右）4．Hg→Ag等金属对应的碱在常温下即可分解。如：AgNO3＋NaOH＝AgOH↓（白色沉淀）＋NaNO3，2AgOH＝Ag2O（棕色）＋H2O制得的AgOH又很快分解。且2Ag2O光照4Ag（黑色）＋O2↑5．Pt→Au等金属无对应的碱。八、判断碱的可溶性、碱性的强弱金属的活动性越强，其对应的碱的碱性越强1．K→Na等金属氧化物的水化物都是可溶性强碱，其中Ca(OH)2微溶。2．Mg→Cu等金属氧化物对应的水化物都是不溶性弱碱，其中Mg(OH)2是弱碱之中的中等强度的弱碱；还有许多氢氧化物都具有两性，如Al(OH)3、Zn(OH)2、Pb(OH)2等等。3．Hg→及其后的金属对应的碱很不稳定或者不存在。4．若是同种元素，价态越低碱性越强，如：Fe(OH)2＞Fe(OH)3，Sn(OH)2＞Sn(OH)4九、判断碳酸盐、碳酸氢盐的热稳定性、溶解性1．K、Na等碱金属的碳酸盐对热很稳定且易溶于水，其中Li2CO3微溶于水。2．Ca、Ba和Mg→Cu等金属的碳酸盐不溶于水或微溶于水，在高温或加热的条件下分解成氧化物和CO2如：BaCO3高温BaO＋CO2↑FeCO3FeO＋CO2↑3．Hg后面金属的碳酸盐很不稳定。4．Al3＋、Fe3＋和CO23－、HCO－3在水溶液中发生双水解。如：2Fe3＋＋3CO32－＋3H2O＝2Fe(OH)3↓＋3CO2↑；Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑5．K→Mg等金属的碳酸氢盐均易溶于水，受热均可分解生成碳酸盐。如：Ca(HCO3)2CaCO3＋CO2↑＋H2O6．Al及其后面的金属不能形成固态碳酸氢盐。十、判断金属氧化物的还原方法1．K→Fe等金属的氧化物，都能用还原剂CO来还原，一般不用氢气，且条件为高温。2．Sn→Cu等金属的氧化物，除可用CO外，也可用H2还原，一般条件是加热。3．Hg及其后的金属氧化物，不需加入还原剂，直接加热分解即可。4．如果用碳还原金属氧化物，条件均为高温。十一、判断金属硫化物的溶解性1．K→Na等金属的硫化物易溶于水2．Mg→Al等金属的硫化物因为与水发生水解反应而不能溶解在水中。MgS＋2H2O＝Mg(OH)2↓＋H2S↑；Al2S3＋6H2O＝2Al(OH)3↓＋3H2S↑3．Zn→Sn等金属的硫化物均不溶于水，但能溶于弱氧化性酸（HCl、稀H2SO4等）和强氧化性酸中（浓H2SO4、浓或稀HNO3等等）。①ZnS＋2HCl＝ZnCl2＋H2S↑，FeS＋H2SO4(稀)＝FeSO4＋H2S↑强酸制取弱酸，复分解反应；②3ZnS＋8HNO3(稀)＝3ZnSO4＋8NO↑＋4H2OS元素被稀硝酸氧化到最高价；③2FeS＋10H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋9SO2↑＋10H2O氧化还原反应，Fe和S元素都被氧化。4．Pb及其后面的金属硫化物均不溶于水和弱氧化性酸，但是能溶于强氧化性酸。-3-①(CH3COO)2Pb＋H2S＝PbS↓＋2CH3COOH说明PbS不溶于弱氧化性酸—CH3COOH；②CuSO4＋H2S＝CuS↓＋H2SO4说明CuS不溶于弱氧化性酸—稀H2SO4；③CuS＋10HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋H2SO4＋8NO2↑＋4H2O溶解的过程中发生氧化还原反应。十二、判断金属硫化物的颜色1．K→Zn等金属的硫化物为白色或无色2．Fe及其后面的金属硫化物均为黑色，特例：HgS晶体有两种结构，一种为红色，一种为黑色。十三、判断金属与酸反应的产物1．氢以前的金属能置换出弱氧化性酸中的氢，并且由易变难，K→Na等金属参加反应时可能发生爆炸。Zn＋2CH3COOH＝(CH3COO)2Zn＋H2↑2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑2．氢以前的金属也能与强氧化性酸（如：浓硫酸、浓或稀硝酸）反应，但无氢气生成。2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O3Zn＋8HNO3(稀)＝3Zn(NO3)2＋2NO↑＋4H2O这类氧化还原反应的难易程度、生成物与金属的活动性、酸的浓度、温度等多种因素有关①铁或铝在冷的浓硝酸、浓硫酸中钝化，但加热时可反应。Al＋6HNO3(浓)Al(NO3)3＋3NO2↑＋3H2O②有变价的金属反应后生成高价态离子。Fe＋4HNO3(稀)＝Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O③Fe与热的硝酸、浓硫酸反应，若Fe过量，会发生2Fe＋Fe3＋＝3Fe2＋，因此得到Fe2＋。④许多金属如锌与浓硝酸反应时，因为随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，其产物依次为NO2、NO、N2O、N2、NH4NO33．氢以后的金属不能与弱氧化性酸反应，但能与强氧化性酸反应。Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O3Ag＋4HNO3(稀)＝3AgNO3＋NO↑＋2H2O4．很不活泼的金属Pt、Au只能被王水（体积为3:1的浓盐酸与浓硝酸的混合物）溶解。十四、判断硝酸盐受热分解的产物1．K→Na等极活泼金属的硝酸盐受热分解成亚硝酸盐和O2。如：2NaNO32NaNO2＋O2↑2．Mg→Cu等金属的硝酸盐受热分解生成金属氧化物、NO2和O2。如：2Cu(NO3)22CuO＋4NO2↑＋O2↑3．Hg及其后的金属的硝酸盐受热分解成金属单质、NO2和O2如：2AgNO32Ag＋2NO2↑＋O2↑4．变价金属的硝酸盐受热分解，金属元素价态升高，生成NO2气体，甚至无氧气生成：4Fe(NO3)22Fe2O3＋8NO2↑＋O2↑Mn(NO3)2MnO2＋2NO2↑十五、判断硫酸盐的热稳定性1．K→Al等金属的硫酸盐很稳定，加热不分解。2．Zn→Cu等金属的硫酸盐高温加热后分解生成氧化物。如：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑（Fe元素价态升高）3．Hg及其后面的金属的硫酸盐加热后分解成金属单质。如：HgSO4Hg＋SO2↑＋O2↑十六、判断原电池的电极和电极反应式相对于活泼的金属做原电池的负极，失去电子发生氧化反应而被腐蚀。如Cu|H2SO4溶液|Zn原电池中，Zn较活泼，作负极；Cu不活泼，作正极，电极反应式为：Zn－2e－＝Zn2＋(负极)；2H＋＋2e－＝H2↑(正极)十七、判断电解时的阳离子的放电顺序-4-阳离子放电能力的强弱与金属活动性顺序表刚好相反，即从强到弱为：Ag＋、Fe3＋、Hg2＋、Cu2＋、(H＋)、Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋、Al3＋十八、判断金属离子的水解情况1．K→Na等金属的阳离子不发生水解。2．Mg及其后的金属的阳离子可发生水解，并且水解程度逐渐增大。3．价态越高水解程度越大，如：同浓度的Fe3＋水解程度大于Fe2＋。十九、判断金属单质的冶炼方法1．K→Al等金属的冶炼一般用电解法。如：2Al2O34Al＋3O2↑2．Zn→Cu等金属一般用还原法或电解法冶炼。①还原剂为C。如：C＋ZnO高温Zn＋CO↑②还原剂为CO。如：CO＋CuOCu＋CO2；3CO＋Fe2O3高温2Fe＋3CO2③还原剂为H2。如：4H2＋Fe3O4高温3Fe＋4H2O，此方法主要应用于超细金属粉末的制备。④还原剂为活泼金属。铝热反应：4Al＋3MnO2高温2Al2O3＋3Mn用于难熔金属的制备。利用熔沸点差异：Mg＋2RbClMgCl2＋2Rb↑用于制取沸点较低的金属，化学平衡方法。⑤盐溶液电解法。如：2CuSO4＋2H2O通电2Cu＋2H2SO4＋O2↑3．Hg→Ag等金属常用热分解法冶炼。4．Pt→Au等金属常用物理方法分离提纯，如用浮选法淘金。用化学方法精炼的反应高中阶段不作要求。二十、金属活动性不等同于金属性如：活动性，Sn＞PbSn＋Pb(NO3)2＝Sn(NO3)2＋Pb，但从C、Si、Ge、Sn、Pb金属性逐渐增强所以金属性，Pb＞Sn，如：活动性，Ca＞Na，但碱性，NaOH＞Ca(OH)2附表1：附表2：金属活动顺序：KBaCaNaMgAlMnZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu原子量3913740232427556556164108序数1956201112132530265082129主要化合价＋1221232,46,722,32,42,4+1-11,21,212,341,3Ba2＋Ca