1、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 :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;失电子能力越弱的金属性也就越
2、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。 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、判断金属与水反应情
3、况 :(1)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 + 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 + H22Al + 6H2O =沸水= 2Al(OH)3 + 3H2(3)ZnPb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)KN
4、a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、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
5、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 :2HgO =加热= 2Hg + O2CuO加热不易分解所以Hg的金属性
6、弱(4)PtAu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 : K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au(1) KNa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)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、
7、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。
8、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
9、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)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。如: Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ 。 9、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
10、 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 + O2Hg(NO3)2 = Hg + 2NO2 + O210、 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
11、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)KNa(K Ba Ca Na)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KMg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
12、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 + H2OH2S + 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: 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 。
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