高中金属活动顺序表部分化合价Word文件下载.docx
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(1)K、Ba、Ca、Na,遇冷水剧烈反应,且易发生爆炸。
2K+2H2O=2KOH+H2↑
Ba﹢2H2O==Ba(OH)2﹢H2↑
Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑
2Na+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)Zn→Pb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。
(1)K→Na对应的氢氧化物为可溶性强碱。
(2)Mg→Cu对应的氢氧化物为难溶性弱碱。
(3)Hg→Au对应的氢氧化物不存在或不稳定、易分解。
3、判断金属单质的冶炼方法:
(1)K→Al用电解法:
如:
2AL2O3(熔融)=电解=4AL+3O2↑
特例:
Na+KCl=高温=K(↑)+NaCl
(2)Zn→Cu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,
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)Hg→Ag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:
2HgO=加热=2Hg+O2↑
CuO加热不易分解
所以Hg的金属性弱
(4)Pt→Au用物理方法:
如用浮洗法进行沙里淘金。
4、判断氢氧化物的热稳定性
(1)K→Na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。
吸收二氧化碳而成碳酸钾。
Ba(OH)₂具有强碱性,其碱性是碱土金属氢氧化物中最强的。
Ba(OH)₂能从空气中吸收二氧化碳,转变成碳酸钡。
Ba(OH)₂+CO2==BaCO3↓+H₂O
Ca(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<
钠),由于氢氧化钙的溶解度比氢氧化钠小得多,所以氢氧化钙溶液的腐蚀性和碱性比氢氧化钠小。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(这是石灰浆涂到墙上后氢氧化钙与二氧化碳发生的反应,墙会“冒汗”就是因为生成了水H2O,墙变得坚固是因为生成了碳酸钙CaCO3。
氢氧化钠(NaOH),俗称烧碱、火碱、苛性钠,常温下是一种白色晶体,具有强腐蚀性。
易溶于水,氢氧化钠在空气中易吸收水蒸气而潮解,所以必须对其密封保存,且要用橡胶瓶塞。
(2)Mg→Fe对应的氢氧化物加热可分解。
Mg(OH)2==加热==MgO+H2O
2Al(OH)3=加热=Al2O3+3H2O
氢氧化锰加热会生成多种形式的锰的氧化物。
2Cr(OH)3=加热=Cr2O3+3H2O
2Fe(OH)3=加热=Fe2O3+3H2O
Fe(OH)2先被氧化为氢氧化铁在分解,总方程式子为:
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)Sn→Cu对应的氢氧化物微热即分解。
如:
Cu(OH)2=Δ=CuO+H2O
Sn(OH)2以碱性为主,Sn(OH)4以酸性为主。
氢氧化锡和氢氧化亚锡遇强碱,均可反应而溶解,分别生成锡酸盐和亚锡酸盐。
Sn(OH)4+2OH-=SnO32-+3H2O
Sn(OH)2+2OH-=SnO22-+2H2O
Pb(OH)2能从空气中吸收二氧化碳,氢氧化铅与二氧化碳反应会形成碳酸铅
Pb(OH)2+CO2→PbCO3+H2O
氢氧化铅受热会分解成多种铅的氧化物。
(4)Hg→Ag对应的氢氧化物常温即易分解,如:
2AgOH=Ag2O+H2O。
(5)Pt→Au一般无对应的氢氧化物。
5、判断金属单质与氧气反应情况:
(1)K→Na在常温下易被氧气氧化,加热时燃烧。
常温:
4Na+O2=2Na2O
2Ca+O2=2CaO
4K+O2=2K2O
加热:
2Na+O2=加热=Na2O2
Ca+O2=加热=CaO2(过氧化钙)O2-——超氧根
K+O2=加热=KO2(超氧化钾)O22-——过氧根
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑
4KO2+4HCL=4KCL+2H2O+3O2↑(可以认为KO2先与水反应,再与HCL反应)
(2)Mg→Fe在常温下可缓慢氧化生成一层致密而坚固的氧化物保护膜,高温时易燃烧。
(Sn锡在常温下,在空气中不生成氧化膜)
在普通空气中可以点燃:
2Mg+O2=点燃=2MgO(放热反应,产生耀眼白光)
4Al+3O2=点燃=2Al2O3(放热反应,产生耀眼白光)
2Zn+O2=点燃=2ZnO(放热反应,产生耀眼白光,生成白烟)
在纯氧中点燃:
(Fe在室温下缓慢氧化:
4Fe+3O2=2Fe2O3)
3Fe+2O2=点燃=Fe3O4
Sn+O2=点燃=SnO2
2Pb+O2=点燃=2PbO
(Sn→Pb在通常条件下,Pb可生成氧化膜,而Sn不能。
)
(4)Cu→Ag在高温时与氧气化合。
(在氧气中均不能燃烧,只能在加热情况下与O2反应)
2Cu+O2=加热=2CuO(Cu在氧气中不能燃烧,只能在加热情况下与O2反应)
2Hg+O2=加热=2HgO
4Ag+O2=高温=2Ag2O
2Ag2O=加热=4Ag+O2↑
(5)Pt→Au与氧气不反应,但存在氧化物,如有PtO2。
6、判断原电池的电极和电极反应式:
原电池是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流。
多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。
相对活泼的金属为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,被腐蚀。
如Cu-Zn原电池(稀H2SO4作电解质溶液)电极反应式为:
Zn为负极:
Zn―2e―=Zn2+
Cu为正极:
2H++2e―=H2↑
7、判断电解时阳离子的放电顺序:
电解:
使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
电解池:
把电能转化成化学能的装置叫做电解池或电解槽。
阳极:
阴离子放电的顺序:
S2->I->Br->Cl->OH->非还原性含氧酸根>F-
阴极:
阳离子的放电顺序:
Ag+>
Fe3+>
Hg2+>
Cu2+>
H+(浓度大)>
Pb2+>
Sn2+>
Fe2+>
Zn2+>
H+(浓度小)>
Al3+>
Mg2+>
Na+>
Ca2+>
K+
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)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)
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)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)
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:
H+(浓度小)
>
(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。
)
8、判断金属离子的水解情况
(1)K→Mg的金属阳离子不水解。
(2)Al→Ag的金属阳离子可水解,且水解程度逐渐增强。
如:
Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+。
9、判断硝酸盐热分解
(1)K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气。
(2)Mg→Cu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。
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,
2Mg(NO3)2→2MgO+4NO2+O2
2Cu(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,
2AgNO3==2Ag+2NO2+O2↑
Hg(NO3)2==Hg+2NO2+O2↑
10、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。
11、判断金属与盐溶液反应情况
(1)K→Na(KBaCaNa)与盐溶液反应时,因金属活泼性太强,金属先与水反应。
(2)Mg与盐溶液反应时,其实质是金属与盐水解产生的H+反应。
如Mg与AlCl3溶液反应为:
Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+,Mg+2H+=Mg2++H2↑。
总反应为:
3Mg+2Al3++6H2O=3Mg2++2Al(OH)3↓+3H2↑。
(3)除K→Mg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。
12、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)=CuS
H2S+CuO==CuS+H2O
H2S+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)Mg→Al的金属硫化物易水解(包括硫化钡),在水中不存在。
(3)Zn→Pb的金属硫化物均不溶于水。
判断金属硫化物的颜色
(1)K→Zn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:
金属相对原子质量=金属质量*化合价/氢气质量
一价氢氯钾钠银;
二价氧钙钡镁锌,三铝四硅五氮磷;
二三铁二四碳,二四六硫都齐;
铜汞二价最常见。