金属活动性顺序表

金属活动性顺序表 常见金属活动性顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au 金属活动性顺序表的意义 1 金属的位置越靠前 它的活动性越强 2 位于氢前面的金属能置换出酸中的氢 强氧化酸除外 3 位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液中置换出来 K Ca Na 除外 4 很活泼的金属 如 K Ca Na 与盐溶液反应 先与溶液中的水反应生成碱 碱再与盐 溶液反应 没有金属单质生成 如 2Na CuSO4 2H2O Cu OH 2 Na2SO4 H2 5 不能用金属活动性顺序去说明非水溶液中的置换反应 如氢气在加热条件下置换氧化铁 中的铁 Fe2O3 3H22Fe 3H2O 金属原子与金属离子得失电子能力的比较 金属活动性顺序表的应用 1 判断某些置换反应能否发生 a 判断金属与酸能否反应 条件 金属必须排在氢前面 酸一般指盐酸或稀硫酸 b 判断金属与盐溶液能否反应 条件 单质必须排在盐中金属的前面 盐必须可溶于水 金属不包含 K Ca Na 2 根据金属与盐溶液的反应判断滤液 滤渣的成分 如向 CuSO4 AgNO3混合液中加 铁粉 反应后过滤 判断滤液和滤渣成分 铁与 CuSO4和 AgNO3溶液反应有先后顺序 如果铁足量 先将 AgNO3中的 Ag 完全置换后再置换 CuSO4中的 Cu 那么溶液中只有 FeSO4 如果铁的量不足 应按照 先后原则 分别讨论滤液和滤渣的成分 3 根据金属活动性顺序表判断金属与酸反应的速率或根据反应速率判断金属的活动性 顺序 如镁 锌 铁三种金属与同浓度的稀 H2SO4反应产生氢气的速率 Mg Zn Fe 则 可判断金属活动性 Mg Zn Fe 4 利用金属活动性顺序表研究金属冶炼的历史 金属活动性越弱 从其矿物中还原出 金属单质越容易 金属活动性越强 从其矿物中还原出金属单质越难 所以越活泼的金属 越不易冶炼 难于冶炼的金属开发利用的时间就越迟 5 应用举例 a 湿法炼铜我国劳动人民在宋代就掌握了湿法炼铜技术 即将铁放入硫酸铜溶液中置换出 铜 Fe CuSO4 FeSO4 Cu b 从洗相废液中回收银洗相废掖中含有大量的硝酸银 可用铁置换回收 Fe 2AgNO3 Fe NO3 2 2Ag c 处理工业废水中的铜 汞离子工业废水中常含铜 汞等金属离子 这些离子对生物有很 大的危害 在排放前必须进行处理 可用铁置换回收 Fe CuSO4 FeSO4 Cu d 实验室选择金属与酸反应制取氢气在金属活动性顺序表中 H 之前的金属都能跟稀 H2SO4 稀 HCl 反应产生氢气 但 Zn 之前的金属与酸反应太快 不便操作 Zn 之后的金 属与酸反应太慢 花费时间太长 从经济效益和反应速率多方而考虑 Zn 是最合适的金属 金属与混合溶液的反应 1 将一种金属单质放入几种金属的盐溶液的混合液中时 其中排在金属活动性顺序表巾最 靠后的金属最先被置换出来 然后再依次置换出稍靠后的金属 简记为 在金属活动性顺 序中 距离远 先反应 如将金属 Zn 放入 FeSO4和 CuSO4的混合溶液中 Zn 先与 CuSO4发生置换反应 与 CuSO4反应完后再与 FeSO4 发生置换反应 根据金属锌的最不 同可分为以下几种情况 金属锌的量析出金属滤液的成分 锌不足 不能与 CuSO4溶液完全反应 Cu ZnSO4 FeSO4 CuSO4 锌不足 恰好与 CuSO4溶液完全反应 Cu ZnSO4 FeSO4 锌不足 不能与 FeSO4溶液完全反应 Fe CuZnSO4 FeSO4 锌适量 恰好与 FeSO4溶液完全反应 Fe Cu ZnSO4 锌足量Zn Fe Cu ZnSO4 2 将几种不同的金属放入同一种盐溶液中 发生反应的情况与将一种金属放入几种金属的 盐溶液中相似 也是在金属活动性顺序表中 距离越远的先反应 然后是距离较远的反应 金属与酸反应生成氢气图像问题的分析方法 1 等质氢图 两种金属反应产生的氢气质量相同 此图反映两种情况 酸不足 金属过虽 产生的氢气质量由酸的质量决定 酸足量 投放的两种金属与酸反应产生氢气的质量恰好相同 如 6 5g 锌和 5 6g 铁分别 投入足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同 2 等质等价金属图 如等质量的镁 铁 锌与足量的酸反应生成的金属离子都是 2 价 产生氢气的速率和质量不同 此图反映出 金属越活泼 图示反应物的线越陡 如 Mg 线比 Zn 线陡 Zn 线比 Fe 线陡 说明活泼性 Mg Zn Fe 金属的相对原子质量越小 等质量时 与酸反应产生的氢气越多 曲线的拐点越高 因 此 相对原子质量 Zn Fe Mg 可简单概括为 越陡越活 越高越小 3 等质不等价金属图 铝 镁 锌与酸反应生成金属离子的化合价分别为 3 2 2 此图反映出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同而且生成的氢气的质量 与金属化合价有关 可用下面式子计算氢气质量 金属与酸或盐溶液反应前后溶液密度变化的判断方法 金属与酸的反应和金属与盐溶液的反应均为置换反应 反应后溶液的溶质发生了改变 导 致溶液的溶质质量分数 溶液的密度也随之改变 反应前后溶液的密度的变化取决于反应 前后溶液中溶质的相对分子质量的相对大小 1 反应后溶液密度变小 如 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 在该反应中 反应前溶液中的溶 质为 CuSO4 其相对分子质量为 160 反应后溶液中的溶质为 FeSO4 其相对分子质量为 152 由于 15298 故该反应后溶液密度变大 真假黄金的鉴别 黄金是一种具有金黄色光泽的金属 化学性质极不活泼 黄铜的外形与黄金非常相似 所 以不法分子常用黄铜 Zn Cu 合金 来冒充黄金 但二者之间的性质有很大差异 可用多种 方法鉴别 方法一 取少量金黄色金属块于试管中 加入少量稀盐酸或稀硫酸 若有气泡产生 Zn 2HCl ZnCl2 H2 则原试样为黄铜 若没有气泡产生 则原试样为黄金 方法二 取少量金黄色金属块 用天平称其质量 用量筒和水测出其体积 计算出金属块 的密度与黄金的密度对照 若密度相等 则为黄金 若有较大的差异 则为黄铜 方法三 取少员金黄色金属块在火焰