[理化生]金属活动性顺序及其应用.ppt

东营市胜利第十五中学 王保平 金属活动动性顺顺序规规律可归纳归纳 如下 ： 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。 排在氢前面的金属能置换出酸中的氢（元素） 。 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。 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。 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 。 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。 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。 KCaNaMgAl ZnFeSnPb (H) CuHgAgPt Au 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。 A B 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 AB CD Ag和稀HCL Zn和HNO3Al和浓H2SO4 ( )A MgSO4 例2不能由金属跟稀硫酸直接反应制得的物质是 AB CD FeSO4 CuSO4Al2(SO4)3 ( )C FeFeCl2 例3下列反应中由一步反应能实现的是 AB CD CuCuCl2 AgAg2SO4 Na Na2SO4 ( )A 反应快慢程度 Mg Zn Fe Mg Zn Fe 反应时间 0 产生H2 质量 （ ） （ ） （ ） 甲 乙 丙 Mg ZnFeCu 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： A C) 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Z Mg +2HCl= MgCl2+H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2 24 2 65 2 56 2 X 1克 Y 1克 Z 1克 X= 克 24 2 Y= 克 65 2 Z= 克 56 2 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：(） C 1：一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.K Ca Na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)2 C. 2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4 D. 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. MgCl2 B. CuCl2 C. Hg (NO3)2D. Al(NO3)3 C 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 （） C D 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 , HCl B. FeCl2 , CuCl2 C. 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： KCaNaMgAl ZnFeSnPb (H) CuHgAgPt Au 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：选取中间的金属，两端的金属 用其可溶性盐的溶液。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( ) 地壳中金属元素的含量金属活动性顺序 金属的导电性金属冶炼的难易程度金属 的延展性 A. B. C. D. C 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H2SO4 Hg(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? K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 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? K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 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 A Fe和H2SO4B Ag和稀HCl D Al和浓H2SO4C Zn和HNO3 ( A ) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 不能由金属跟稀硫酸直接反应制 得的物质是 第二关 A MgSO4B FeSO4 D Al2 ( SO4 )3 C CuSO4 ( C ) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 下列反应的化学方程式中，正确的是 第三关 A Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2 B Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2 D 2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 C 2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4 ( B ) K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 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 ( )D K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 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 A ZnCl2 , HClB FeCl2 ,CuCl2 D ZnCl2 , FeCl2C CuCl2 ,HCl ( )D K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 要除去FeCl2溶液中的CuCl2，可向其 中加入过量的 第六关 A ZnB Ag D FeC NaOH ( )D K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 1.金属(H前) +酸（除HNO,浓H2SO4） 盐+H2 例1.下列化学方程式正确的是（ ） A.Cu+2HCl=CuCl2+H2 B.2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2 C.Zn+2HNO3=Zn(NO3)2+H2 D.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 D C 第七关 例3Zn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（其中含有一种金属），当它 与足量的稀硫酸完全反应后，产生了0.18g氢气，则铁 中可能混有_