高中金属活动顺序表部分化合价.docx

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高中金属活动顺序表部分化合价

高中金属活动顺序表--部分化合价

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。

（初中）钾钙钠镁铝锌铁、锡铅（氢）铜、汞银铂金：

KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu　　

（高中）钾钡钙钠镁铝锰锌、铬铁镍锡铅（氢）铜、汞银铂金：

　　KBaCaNaMgAlMnZnCrFeNiSnPb（H）CuHgAgPtAu

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。

金属活动顺序表常有如下应用：

1、判断金属与酸反应情况：

（1）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。

①Fe、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。

②Zn与HNO3反应时，HNO3浓度由浓变稀可分别生成NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3。

③氢以后的金属（Cu→Ag）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。

④氢以后的Pt→Au与氧化性酸也不反应，只能溶于王水。

2、判断金属与水反应情况：

（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，

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）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

（高中）钾钡钙钠镁铝锰锌、铬铁镍锡铅（氢）铜、汞银铂金：

　　KBaCaNaMgAlMnZnCrFeNiSnPb（H）CuHgAgPtAu

（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

2Fe（OH）3=加热=Fe2O3+3H2O

（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：

Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+（浓度大）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（浓度小）

>Al3+>Mg2+>Na+>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。

）

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。

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:

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，

如:

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。