金屬活動(dòng)順序,就是指金屬的活躍程度而已,代表了金屬的反應(yīng)活性。至于反應(yīng)的難易程度就屬于應(yīng)用。在金屬活動(dòng)順序表中,一般位置越后的金屬,金屬性越弱,原子的還原性越弱。位置越前的金屬,金屬性越強(qiáng),原子的還原性金屬活動(dòng)順序表常有如下應(yīng)用。
1、判斷金屬與酸反應(yīng)情況
(1)在氫以前的金屬(K→Pb)能置換出非氧化性酸中的氫生成氫氣,且從左到右由易到難,K→Na會(huì)爆炸。
(2)氫以前的金屬與氧化性酸(如濃H2SO4、HNO3)反應(yīng),但無氫氣生成,反應(yīng)的難易及產(chǎn)物與金屬活動(dòng)性、酸的濃度、溫度等因素有關(guān)。
①Fe、Al在冷的濃H2SO4、濃HNO3中鈍化,加熱或稀HNO3可充分反應(yīng)。
②Zn與HNO3反應(yīng)時(shí), HNO3濃度由濃變稀可分別生成NO2、NO、N2O、N2、NH4NO3。
③氫以后的金屬(Cu→Ag)與非氧化性酸不反應(yīng),但與氧化性酸反應(yīng),與硝酸反應(yīng)時(shí),濃硝酸一般生成NO2,稀硝酸生成NO。
④氫以后的Pt→Au與氧化性酸也不反應(yīng),只能溶于王水。
2、判斷金屬與水反應(yīng)情況
(1)K→Na,遇冷水劇烈反應(yīng),且易發(fā)生爆炸。
(2)Mg、Al在冷水中反應(yīng)很慢,在沸水中可反應(yīng)。
(3)Zn→Pb在冷水中不反應(yīng),但在加熱條件下可與水蒸氣反應(yīng)。如:3Fe+4H2O(氣) Fe3O4+4H2
3、判斷金屬元素在自然界的存在狀況
(1)K→Pb在自然界中只有化合態(tài)。
(2)Cu→Ag在自然界中既有化合態(tài),又有游離態(tài)。
(3)Pt→Au在自然界中只有游離態(tài)。
4、判斷金屬單質(zhì)的冶煉方法
(1)K→Al用電解法,如:2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑
特例:Na+KCl NaCl+K(↑)
(2)Zn→Cu用熱還原法,常見的還原劑為:C、CO、H2或Al等。如:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2;2Al+Cr2O3 2Cr+Al2O3(鋁熱反應(yīng),冶煉難熔金屬)
特例:濕法煉銅:Fe+CuSO4 = FeSO4+Cu,
電解精煉銅:2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑
(3)Hg→Ag用熱分解法,如2HgO 2Hg++O2↑
(4)Pt→Au用物理方法:如用浮洗法進(jìn)行沙里淘金。
5、判斷氫氧化物的溶解性、堿性強(qiáng)弱
金屬性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)氫氧化物的堿性越強(qiáng)。
(1)K→Na對(duì)應(yīng)的氫氧化物為可溶性強(qiáng)堿[Ca(OH)2微溶]。
(2)Mg→Cu對(duì)應(yīng)的氫氧化物為難溶性弱堿[Al(OH)3、Zn(OH)2為兩性氫氧化物]。
(3)Hg→Au對(duì)應(yīng)的氫氧化物不存在或不穩(wěn)定、易分解。
6、判斷氫氧化物的熱穩(wěn)定性
(1)K→Na對(duì)應(yīng)的氫氧化物不易分解。
(2)Mg→Fe對(duì)應(yīng)的氫氧化物加熱可分解。如2Fe(OH)3 Fe2O3 +3H2O。
(3)Sn→Cu對(duì)應(yīng)的氫氧化物微熱即分解。如Cu(OH)2 CuO+H2O。
(4)Hg→Ag對(duì)應(yīng)的氫氧化物常溫即易分解,如2AgOH = Ag2O+H2O。
(5)Pt→Au一般無對(duì)應(yīng)的氫氧化物。
7、判斷金屬單質(zhì)與氧氣反應(yīng)情況
(1)K→Na在常溫下易被氧氣氧化,加熱時(shí)燃燒。Na在O2中燃燒生成Na2O2,K與O2可生成KO2。
(2)Mg→Fe在常溫下可緩慢氧化生成一層致密而堅(jiān)固的氧化物保護(hù)膜,高溫時(shí)易燃燒。
(3)Sn→Pb在通常條件下,Pb可生成氧化膜,而Sn不能。高溫時(shí)在氧氣中燃燒。
(4)Cu→Ag在高溫時(shí)與氧氣化合。
(5)Pt→Au與氧氣不反應(yīng),但存在氧化物,如有PtO2。
8、判斷金屬原子還原性、金屬陽離子氧化性強(qiáng)弱
(1)K→Au金屬原子還原性逐漸減弱。
(2)K+→Ag+金屬離子氧化性逐漸增強(qiáng)。(Fe3+氧化性較強(qiáng))
9、判斷原電池的電極和電極反應(yīng)式
相對(duì)活潑的金屬為原電池的負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),被腐蝕。如Cu-Zn原電池(稀硫酸作電解質(zhì)溶液)電極反應(yīng)式為:
Zn為負(fù)極:Zn―2e― =Zn2+
Cu為正極:2H++2e―=H2↑
10、判斷電解時(shí)陽離子的放電順序
陽離子放電強(qiáng)弱順序與金屬活動(dòng)順序表相反,即由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篈g+>Fe3+>Hg2+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+。
11、判斷金屬離子的水解情況
(1)K→Mg的金屬陽離子不水解。
(2)Al→Ag的金屬陽離子可水解,且水解程度逐漸增強(qiáng)。如Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+。
12、判斷硝酸鹽熱分解
(1)K→Na活潑金屬的硝酸鹽分解生成亞硝酸鹽和氧氣。
(2)Mg→Cu等較活潑金屬的硝酸鹽分解生成氧化物、NO2和O2。
(3)Hg以后不活潑金屬的硝酸鹽分解生成金屬、NO2和O2。
13、判斷碳酸鹽的熱穩(wěn)定性、溶解性
(1)K、Na的碳酸鹽穩(wěn)定、易溶于水。
(2)Ca、MgCu的碳酸鹽微溶或難溶、受熱易分解。如:MgCO3 MgO+CO2↑。
14、判斷金屬與鹽溶液反應(yīng)情況
(1)K→Na與鹽溶液反應(yīng)時(shí),因金屬活潑性太強(qiáng),金屬先與水反應(yīng)。
(2)Mg→Zn與鹽溶液反應(yīng)時(shí),其實(shí)質(zhì)是金屬與鹽水解產(chǎn)生的H+反應(yīng)。如Mg與AlCl3溶液反應(yīng)為:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,Mg+ 2H+=Mg2+ + H2↑。
總反應(yīng)為:3Mg+2Al3++6H2O= 2Al(OH)3↓+3 H2↑。
(3)除K→Mg外,順序表中前面金屬可將后面金屬從其鹽溶液中置換出來。
15、判斷金屬硫化物的溶解性
(1)K→Na的金屬硫化物易溶于水。
(2)Mg→Al的金屬硫化物易水解,在水中不存在。
(3)Zn→Pb的金屬硫化物均不溶于水。
16、判斷金屬硫化物的顏色
(1)K→Zn的金屬硫化物為無色或白色。
(2)Fe以后的金屬硫化物均為黑色。
越強(qiáng)。
