金属活动性顺序及其应用

东营市胜利第十五中学王保平金属活动性顺序规律可归纳如下：①金属活动性是指金属原子在水溶液中失去电子的能力。金属的位置越靠前，金属原子在水溶液中就越容易失去电子变成离子，它的活动性就越强。②排在氢前面的金属能置换出酸中的氢（元素）。③很活泼的金属K、Ca、Na既能置换出酸中的氢，又能置换出水中的氢放出H2。④排在前面的金属能将排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，因为K、Ca、Na很活泼，要先与水反应生成碱，生成的碱再与盐反应，此过程中没有金属单质生成。⑤浓硫酸、硝酸是氧化性酸，它们与金属反应时不能发生置换反应放出H2。⑥铁与非氧化性酸或盐溶液发生置换反应时仅生成+2价为铁盐。⑦不宜用金属活动性顺序来说明非水溶液中的某些反应，如H2+CuO=Cu+H2O等。主要应用：二判断金属跟酸能否发生置换反应及其反应的快慢。三判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。四判断金属跟混合盐溶液反应的次序。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱金属活动性顺序：一判断金属的活动性的强弱。五推测溶液中离子的存在[例1]下列各组反应中能判断Fe比Cu活泼的是（）（A）Fe与CuCl2溶液（B）Fe与盐酸，Cu与盐酸（C）Zn与FeCl2溶液，Zn与CuCl2溶液（D）Hg(NO3)2溶液与Cu，Hg(NO3)2溶液与Fe一判断金属的活动性的强弱。AB[例2]等质量的三种金属甲、乙、丙分别与足量的稀硫酸反应时都生成了+2价的硫酸盐，其产生的H2的质量m与反应时间t的关系如右图所示。三种金属活性为______＞_______＞_______。一判断金属的活动性的强弱。甲丙乙[例3]有A、B、C、D、E五种金属元素。（1）只有C、E两种金属能置换出酸中的氢；（2）在水溶液中E元素原子最容易失去最外层电子，A元素原子最难失去最外层电子；（3）将D投入到B的盐溶液中有B析出。这五种金属元素的活动性由弱到强的顺序为________。一判断金属的活动性的强弱。A、B、D、C、E二判断金属跟酸能否发生置换反应及快慢。1反应条件：(1)排在氢前面的金属才能置换酸中的氢(2)酸指盐酸和稀硫酸，不能用浓硫酸，硝酸。Fe和H2SO4[例1]下列金属跟酸能反应而放出氢气的是ABCDAg和稀HCLZn和HNO3Al和浓H2SO4()AMgSO4[例2]不能由金属跟稀硫酸直接反应制得的物质是ABCDFeSO4CuSO4Al2(SO4)3()CFe→FeCl2[例3]下列反应中由一步反应能实现的是ABCDCu→CuCl2Ag→Ag2SO4Na→Na2SO4()A反应快慢程度MgZnFeMgZnFe反应时间0产生H2质量（）（）（）甲乙丙MgZnFeCu盐酸溶液[例1]将四种等质量金属投入到相同溶质质量分数且足量的盐酸中2.反应快慢比较[例2]等质量的A,B,C三种金属分别与质量相同,质量分数也相同的稀硫酸充分反应放出氢气的情况如下图所示：AC)ABC反应时间判断：1活动性最强的金属是2活动性最弱的金属是3反应不再发生时，最先用完的一种物质是((())硫酸产生H2质量3如何计算消耗金属或产生氢气的质量例：镁，锌，铁三种金属分别投入足量的稀硫酸中，求产生1克H2分别消耗的金属镁，锌，铁各多少克？解析:设消耗镁X消耗锌Y消耗铁ZMg+2HCl=MgCl2+H2Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2242652562X1克Y1克Z1克X=——克242Y=——克652Z=——克562得：例：Fe,Mg,Al三种金属，分别与足量的稀硫酸反应，如果制取等体积的氢气，则消耗金属质量由多到少的顺序如何？练习：将6克某些金属的混合物与足量的盐酸反应，得0.2克氢气，则该混合物的可能组成是：(A)Mg,Al(B)Cu,Zn(C)Zn,Fe(D)Na,Mg答案：(）C1：一些不法分子利用锌的铜的合金冒充黄金进行行骗，请用所学的知识进行鉴别。2：在天平的两端各放一个烧杯，内放等质量等浓度的盐酸，在两边分别放入等质量的锌和铁，问：天平的平衡状况如何？思考题：三判断金属跟盐溶液能否发生置换反应。1.单质金属要排在盐中金属元素前面反应条件：2.反应物之一盐必须是可溶性，即是溶液。3.KCaNa除外。B[例1]下列反应的化学方程式中，正确的是（）A.Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2B.Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2C.2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4D.2Fe+3CuCl2=2FeCl3+3Cu[例2]将锌片投入下列盐溶液反应后，使溶液质量减轻的是（）A.MgCl2B.CuCl2C.Hg(NO3)2D.Al(NO3)3C[例]3能发生置换反应的是（）（A）Na与CuSO4溶液（B）Cu与Hg(NO3)2溶液（C）Fe与AgCl（D）Cu与FeCl2溶液B四判断金属跟混合盐溶液反应的次序。反应的先后次序是：在金属活动性顺序表里，排在越后面的金属，越易从它们的盐溶液里被置换出来。或者说：金属活动性相差越大，置换反应越易发生。[例1]将一定质量的铁粉放入足量相同质量分数的Cu(NO3)2和AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤渣中只含一种金属，该金属是A.FeB.CuC.Ag（）CD[例2]向含有CuCl2，ZnCl2，HCl的溶液中撒入过量的铁粉，反应后溶液中一定有A.ZnCl2,HClB.FeCl2,CuCl2C.CuCl2,HCl（）D.ZnCl2,FeCl2[例3]判断锌、铜、镁的金属活动性顺序方法1：方法2：方法3：[例4]如图所示：弹簧秤下悬挂一铁块，烧杯内为某液体。在以下变化过程中，忽略液体和铁块体积的变化，请你判断。（1）若液体液体为稀硫酸，随着反应的进行则弹簧秤示数如何变化？（2）若液体为硫酸铜溶液，随着反应的进行则弹簧秤示数如何变化？五推测溶液中离子的存在[例]铁粉中混有少量的氧化铜。把这种铁粉放到一定量的稀硫酸中，充分反应后发现容器底部尚有铁粉剩余。存在于溶液里的金属阳离子（）（A）肯定是Cu2+和Fe2+（B）肯定是Cu2+，可能有Fe2+（C）肯定是Fe2+，可能有Cu2+（D）肯定是Fe2+，没有Cu2+D由金属活动性顺序的内容可知：活动性最强的金属是K，活动性最弱的金属是Au，能跟酸发生置换反应的金属的化学活动性比氢（H）强，能把另一金属从其可溶性盐溶液中置换出来的金属的活动性比盐中金属的活动性强。一、理解一个内涵金属活动性顺序的内容：KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序由强逐渐减弱1、金属与酸发生置换反应产生氢气应具备的条件是：（1）金属的位置：在金属活动性顺序中，金属的位置要在氢（H）的前面；（2）酸要用无氧化性的酸：如盐酸、稀硫酸等；（3）硝酸具有氧化性，与金属反应时一般生成水而不生成氢气，因而不发生置换反应；（4）铁与酸发生置换反应生成氢气时，生成的是+2价的亚铁盐。二、熟记两个条件2、金属与盐溶液发生置换反应的条件是：（1）金属的位置：只有排在前面的金属才能把后面的金属从其盐溶液中置换出来；（2）特殊性：由于钾、钙、钠的化学性质非常活泼，在盐溶液中它们会首先与水反应生成相应的碱和氢气，因而不会置换出盐中的金属；（3）盐必须溶于水；（4）铁与盐溶液反应时生成+2价的亚铁盐，金属与铁盐反应时要用+2价的亚铁盐。三、把握三个规律1、金属与盐溶液的反应规律：不同金属与盐溶液反应时，活动性强的金属先与盐反应；同一金属与不同的盐溶液反应时，该金属先与活动性较弱的金属所组成的盐反应。三、把握三个规律2、用实验方法验证金属的活动性顺序的解题规律是：（1）首先将金属按其活动性由强到弱的顺序进行排列；（2）试剂的选择：①选取中间的金属，两端的金属用其可溶性盐的溶液。②选取两端的金属，中间的金属用其可溶性盐的溶液；（3）选取铁盐时应用可溶性的+2价的亚铁盐。三、把握三个规律3、金属与酸（或盐溶液）发生置换反应后溶液质量的变化规律是：只要比较反应前后溶液中溶质的相对分子质量与相应计量数的积的大小即可：若反应后的溶液中溶质的相对分子质量与相应计量数的积变小，则反应后溶液的质量减小，否则增大。练习1：从金属冶炼的历史看,先是青铜器时代,而后是铁器时代,铝的利用是近百年的事,此先后顺序与下列因素有关的是()①地壳中金属元素的含量②金属活动性顺序③金属的导电性④金属冶炼的难易程度⑤金属的延展性A.①③B.②⑤C.②④D.③⑤C练习2：为了揭穿骗子用黄铜（铜锌合金）冒充黄金饰品的伎俩，小明利用所学是化学知识，把样品投入到一种盐溶液中，立即出现了明显的现象，你知道小明选择的是什么溶液吗？你能写出反应的化学方程式吗？练习3：食醋中含有醋酸。试问能否用铝制容器盛放食醋？为什么？用铝锅烧糖醋有何危害？如换用铁锅好不好？练习4：农业配制波尔多液不宜用铁制容器而工业储运浓硫酸却用铁槽罐，你能说出其中道理吗？练习1：某研究性学习小组的成员为了验证锌、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了如下方案，其中可行的是（）A、铜、银、硝酸锌溶液B、锌、稀盐酸、硝酸铜溶液C、锌、铜、稀硫酸、硝酸银溶液D、锌、铜、银、稀硫酸C如果让你自选试剂来验证，最少需要几种？练习2：观察分析和推理解释是科学探究的重要步骤。下图所示，在一根等臂金属棒的两端，用细线（不与烧杯中溶液反应）分别吊住质量相等的铜块和铁块，并使之浸入甲、乙烧杯的溶液中。请问一段时间后，你能观察到哪些现象？如何解释？稀H2SO4Hg(NO3)2甲乙将少量的铁粉放入足量相同质量分数的Cu(NO3)2、AgNO3混合溶液中，充分反应后过滤，测得滤渣中只含一种金属，该金属是什么?理由是什么?KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu•将铁粉和铜粉同时放入AgNO3溶液中，将如何反应?若有固体存在,有哪几种反应的情况?KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu金属活动性顺序表金属与酸反应金属与盐反应金属与混合盐反应反应条件反应快慢有关量计算反应条件反应次序下列金属跟酸能反应而放出氢气的是第一关AFe和H2SO4BAg和稀HClDAl和浓H2SO4CZn和HNO3(A)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu不能由金属跟稀硫酸直接反应制得的物质是第二关AMgSO4BFeSO4DAl2(SO4)3CCuSO4(C)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu下列反应的化学方程式中，正确的是第三关ACu+2AgCl=2Ag+CuCl2BZn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2D2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑C2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4(B)KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu用新买的铝锅、铝壶烧开水时，凡是水浸到的地方都会变成黑色，这说明水中含有可溶性的第四关A钠盐B钾盐D铁盐C钙盐()DKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu向含有CuCl2，ZnCl2，HCl的溶液中撒入过量的铁粉，反应后溶液中一定有第五关AZnCl2,HClBFeCl2,CuCl2DZnCl2,FeCl2CCuCl2,HCl()DKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu要除去FeCl2溶液中的CuCl2，可向其中加入过量的第六关AZnBAgDFeCNaOH()DKCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu1.金属(H前)+酸（除HNO３,浓H2SO4）盐+H2例1.下列化学方程式正确的是（）A.Cu+2HCl=CuCl2+H2B.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2C.Zn+2HNO3=Zn(NO3)2+H2D.Mg+H2SO4(稀)=MgSO4+H2例2．下列各组物质中，不适于用作实验室制取氢气的药品是（）A.稀硫酸、锌粒B.稀盐酸、铁C.稀硝酸、锌粒D.稀盐酸、镁DC第七关例3．Zn和Fe各6.5g分别与足量的等质量等质量分数的稀硫酸反应，产生氢气的质量多的是______。例4．现有5.6g不纯的铁