金属活动性顺序是历年来考试热点,题目的难易不同,题型各异。因此对金属活动性顺序表的正确理解和灵活运用十分重要。我们主要从以下几个方面对其进行理解。

一、表的内容

金属活动性顺序表排列了常见14种金属的活动性顺序,并在其中插入了作为判断金属能否与酸反应标准的非金属——氢,此表中金属活动性由左至右逐渐减小。若把此表中的每5种金属(包括非金属氢)分为一句,则恰好分为三句,即:钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金。按此三句进行记忆既容易又不至于记颠倒了顺序。

金属活动性是指金属在水溶液里就越容易失去电子变成离子的能力。金属的活动性越强,即在溶液中越容易发生化学反应。金属活动性和金属性是两个相关又不同的概念。元素的金属性指的是元素气态原子失去电子变成气态阳离子趋势的大小,金属活动性反映金属在水溶液里形成水合离子倾向的大小。因此短周期元素中金属活动性最强的Li,金属性最强的是Na。

二、表的理解

金属活动性顺序表是常见金属在水溶液中发生反应难易程度的顺序。金属活动性顺序揭示的一个规律是:在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,金属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;同样,根据难易律,金属的位置越靠后,该金属的阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子。

变价元素的氧化或者还原过程往往是分步进行的,因此要了解金属活动性顺序表中的对应价态。比如,铁有+2价和+3价,但是单质铁在与酸、盐的溶液发生置换反应时总是生成+2价的亚铁。铁的还原性大于铜,则亚铁离子的氧化性小于铜离子。

三、判断金属与酸的反应

金属与酸或水反应可以生成盐和氢气。金属活泼性越强,则金属与水或酸反应越剧烈。因此我们可根据金属在金属活动性顺序表中的位置,判断它能否与酸发生置换反应,产生氢气以及反应的剧烈程度。判断金属跟酸反应时的要点:①酸:指稀硫酸、稀盐酸等非氧化性酸,不包括浓硫酸和硝酸等强氧化性酸;②金属的活泼性在氢之前;③盐必须是可溶性盐。因此铅不能与硫酸反应放出氢气。

氢后金属在某些特殊情况下也能置换出酸中的氢。Hg和Ag能发生如下反应:Hg+H2S=HgS+H2↑以及2Ag+H2S=Ag2S+H2↑,原因是HgS和Ag2S溶解度极小,有利于化学反应向正方向移动。铜能与浓盐酸反应产生氢气,2Cu+4HCl(浓)=H2↑+2H[CuCl2]。

氧化性酸既可以与氢前金属反应,又可以与氢后金属反应。但是酸中除了氢、氧元素之外的中心元素在化学反应中表现出强氧化性,因此反应不生成氢气。

四、判断金属与盐的反应

根据金属单质和盐中金属离子在金属活动性顺序中的位置,判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。判断反应能否发生需要三个条件,即一般不选用K、Ca、Na等活泼金属与盐溶液反应;②在金属活动性顺序里,金属必须排在盐中金属的前面;③盐必须是可溶性盐,因为金属与盐的反应必须在溶液中进行。

在金属活动性顺序表里,排在前面的金属不能把排在后面的金属从其不溶于水的盐中置换出来,但铁却能把银从氯化银中置换出来(Fe+2AgCl=FeCl2+2Ag)。在金属活动性顺序表里,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,但钾钙钠却不能[2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+Na2SO4+H2]。

凡不在水溶液中进行的置换反应,都不能以金属活动性顺序表作为判断能否发生的依据,也不能由此类反应来判断、比较不同金属的活动性顺序。例如,工业上是将金属钠与熔融的氯化钾反应制备金属钾,化学方程式为Na+KCl=NaCl+K。我们不能由此而说钠比钾活泼,更不能认为该反应不能进行。究其不遵循金属活动性顺序表的原因,就在于它是在干态和高温的条件下进行反应的。

五、活动性表的其它应用

活动性表不仅反映了金属失去电子的能力,因此可以根据金属活动性判断金属元素在自然界的存在状况。从钾到铅,因为金属比较活泼,在自然界绝大多数一化合态形式存在;从铜到银,因为金属比较活泼,在自然界中既有化合态,又有游离态,铂和金非常不活泼,在自然界中以游离态方式存在。

活动性表同样反应了金属离子获得电子的能力,因此金属活动性和金属的冶炼方法有关。因此从钾到铝采用电解方法制取金属,从锌到铜采用热还原法制取金属,汞和银采用热分解法制取金属,而铂和金可以采用物理方法提取金属。

金属离子获得电子的能力可以用来判断电解时阳离子的放电顺序。因此阳离子放电顺序与金属活动性顺序表的顺序相反,由强到弱的顺序为Ag+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>NaK+>Ca2+>K+。

活动性表还可以判断金属氢氧化物的稳定性。钾到钠对应的氢氧化物不易分解,镁到铁对应的氢氧化物加热可分解,锡到铜对应的氢氧化物微热即可分解,汞到银对应的氢氧化物常温即易分解,铂和金无对应的氢氧化物。 返回搜狐,查看更多

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