第2节金属的化学性质(第2课时)

1、1金属与盐的反应(1)铁与硫酸铜反应化学方程式：FeCuSO4= FeSO4Cu现象：有红色物质附着在铁丝表面，溶液变浅绿色。用途：古代湿法炼铜原理。(2)铜与硝酸银反应化学方程式：Cu2AgNO3= Cu(NO3)22Ag现象：有银白色物质附着在铜丝的表面，溶液变蓝色。2金属活动性顺序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu HgAg Pt Au金属活动性由强逐渐减弱应用：一种活动性较强的金属能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来，一般情况下，排在氢前面的金属可以把酸里的氢置换出来。3化学反应中的电子转移：金属锌置换硫酸铜溶液中的铜离子为金属铜(单质)的反应

2、中，金属锌失去电子(电子用 e表示)变成锌离子进入溶液，而铜离子得到电子变成金属铜，上述反应的过程实际上是电子转移的过程。2e可表示为：ZnCuSO4= CuZnSO4在金属活动性顺序表中越排在前面的金属，失电子能力越强，其阳离子得电子能力越弱。注：金属易失去电子，失去的电子就会转移到更容易得电子的阳离子上去，这也是对金属活动性顺序表的微观解释。4铁的锈蚀条件和防锈方法(1)铁锈蚀的条件：铁与氧气和水等物质相互作用。(2)防止铁生锈的方法覆盖一层保护膜法：使铁制品隔绝空气或隔绝水，保持铁制品表面干燥和洁净或在铁制品表面涂一层保护膜，如刷油漆、涂油、电镀、烤蓝等。改变内部结构法：改变铁的组成、结

3、构，制成合金钢，如不锈钢等。1铁与酸或盐溶液发生置换反应时，生成2 价的亚铁盐。2金属与盐溶液的反应规律(1)不同的金属与盐溶液反应时，活动性强的金属先与盐反应。(2)同一金属与溶液中不同的盐反应时，该金属先与活动性较弱金属的盐溶液反应。(3)K、 Ca、 Na 三种金属活动性太强， 在与盐溶液反应时， 先与水反应，生成的碱再与盐反应，因此置换反应一般不用 K、Ca、Na。如把金属 Na 放入 CuSO4溶液中时发生如下反应：2Na2H2O=2NaOHH22NaOHCuSO4=Na2SO4Cu(OH)23钢铁的锈蚀，既有其本身组成、结构、性质上的原因，又有周围介质上的原因。因此，钢铁的防锈蚀主

4、要应从它的本身和周围介质两方面采取措施。保护膜法是最普遍最重要的防锈措施。金、银真的不生锈吗自古以来，人们就喜欢用金、银制作各种首饰、器皿，因为它们光彩夺目，不会生锈。在大自然中沉睡了许多万年形成的金矿中就有纯金，银矿中也有很多是纯银，它们至今依旧光亮如新。这说明它们的化学性质太不活泼了，几乎不与其他任何元素化合，非常“孤独” 。在空气中，即使加热到1000以上，它们也不肯与氧化合。但是铁、铝不一样，它们在常温下就非常容易与氧化合，形成铁锈或铝锈。然而， 金、银并不是真的不会“生锈”。 金遇到王水会被锈蚀。 王水是强酸，由一体积硝酸与三体积盐酸混合而成。金既不与硝酸发生化学反应，也不与盐酸发生

5、化学反应，但王水可溶解它。这是因为王水中不仅含有硝酸、氯气、氯化亚硝酰，同时还有高浓度的氯离子，它与金属离子结合形成稳定的络离子，从而降低了溶液中金属离子的浓度，有利于金属的溶解。银比金要活泼一些，不仅王水能锈蚀它，硝酸或浓硫酸也能溶解它，硫黄或硫化物也能使它生锈，这就是银器长时间不用时表面常常发黑的原因。【例 1】 如图 2.22 所示是探究铁锈蚀条件的装置。调节 L 端和 R 端的液面高度一致，塞紧木塞，一周后视察。下列推断错误的是()AB 管中铁钉不会锈蚀BL 端与 R 端液面高度仍然保持一致C该实验说明铁锈蚀与空气、水有关D若将 A 管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀【解析】钢铁生锈的条

6、件是钢铁与氧气和水同时接触。 盐溶液和酸存在时会促进钢铁生锈。A 中的铁钉与氧气和水充分接触，容易生锈；B 中的铁钉没有与水充分接触，不容易生锈，最终 L 端比 R 端液面高。【答案】B【例 2】某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后，科学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。【提出问题】废液中含有什么物质？【交流表达】(1)小明通过观察， 认为废液中一定含有硫酸铜， 他观察到的现象是_。(2)小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：_。【做出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。【实验验证】(3

7、)小华测得废液的 pH 小于 7，证明废液中含有硫酸。(4)小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是_。通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸的结论。【拓展应用】(5)若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的_。写出该反应过程中的一个化学方程式：_。(6)反应完全后过滤，滤渣中的物质为_，滤液中的溶质为硫酸亚铁。【解析】(1)根据实验所用药品，废液中最多只能含有三种成分，即反应生成的硫酸亚铁、剩余的硫酸铜和硫酸。由于硫酸铜溶液是蓝色的， 小明通过观察废液颜色可确定硫酸铜的存在。 铁可与稀硫酸或硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁，因此溶液中一定含有硫酸亚铁。【答案】 (1)溶液显蓝色(2)铁丝与稀硫酸(或硫酸铜溶液)反应生成硫酸亚铁(4)滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成(5)铁片(或 Fe、铁粉、 铁丝等)FeH2SO4=FeSO4H2(或 FeCuSO4=FeSO4Cu)(6)铁和铜(2)开始加入的 NaOH 溶液与废液中的稀硫酸反应而无现象，当稀硫酸反应完后，硫酸亚铁或硫酸铜溶液才会与 NaOH 溶液反应生成沉淀。(3)根据废液的成分，将废液中的溶质全部转化为硫酸亚