羅明奎++敦玉
小紅博學多才,學習時善于思考,在同學之中享有“小博士”之美稱。在學習了金屬和金屬材料后,針對同學們對金屬活動性順序表存在的疑惑,老師交給她一項任務:對有關(guān)金屬活動性順序的內(nèi)容進行總結(jié),以幫助同學們理解和掌握。小紅經(jīng)過一番努力,上交了一份滿意的學習筆記,老師對其進行了整理,讓我們一起來學習吧!
一、掌握順序
金屬活動性順序是歷年中考命題的熱點,題目的難易程度不等,題型各異。因此,對金屬活動性順序表的正確理解和靈活運用是同學們學習的重要任務。全面認識金屬活動性順序的含義,要從以下幾個方面對其進行理解:
1.掌握一個規(guī)律
金屬活動性順序揭示的一個規(guī)律:在金屬活動性順序中,金屬的位置越靠前,它的活動性就越強。
2.記住兩種應用
(1)判斷金屬與酸的反應。排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫,而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。
(2)判斷金屬與鹽的反應。排在前面的金屬一般能把排在其后的金屬從它的鹽溶液里置換出來,但K、Ca、Na太活潑,易與水反應,不與酸、鹽發(fā)生置換反應。
3.注意三個要點
(1)適用范圍:金屬活動性順序僅適用于在水溶液中的反應,超出此范圍則不一定適用。
(2)判斷金屬與酸反應時:①酸一般是指稀硫酸、稀鹽酸等非氧化性強酸,不包括濃硫酸和硝酸等強氧化性酸;②鐵與酸(如稀硫酸、稀鹽酸)反應,生成的是+2價的亞鐵鹽。
(3)判斷金屬與鹽反應時:①鹽必須是可溶的,因為金屬與鹽的反應必須在溶液中進行; ②鐵與鹽反應,生成的是+2價的亞鐵鹽。
二、熟悉題型
1.金屬與酸的反應
例1(2015·山東濟寧)某實驗小組在探究金屬的化學性質(zhì)時,得到金屬與酸反應制取氫氣的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示。請根據(jù)圖像信息判斷,下列說法正確的是()
A.四種金屬與酸反應的速率:Al>Mg>Fe>Zn
B.四種金屬的活動性順序:Mg>Al>Zn>Fe
C.同質(zhì)量的四種金屬與足量酸反應得到氫氣的質(zhì)量:Al>Mg>Fe>Zn
D.Al、Mg、Fe、Zn四種金屬與酸反應得到氫氣的質(zhì)量比:127∶124∶156∶165
解析:金屬的活動性越強,與酸反應的速率越快,四種金屬與酸反應的速率應為Mg>Al>Zn>Fe,但根據(jù)圖像信息則無法判斷,故A、B兩項錯誤;等質(zhì)量的、相同價態(tài)的金屬與足量的酸反應,金屬的相對原子質(zhì)量越小,生成的氫氣質(zhì)量越大,故C項正確;從圖像看,四種金屬與酸反應生成氫氣的質(zhì)量相等,故D項錯誤。
答案:C
點評:等質(zhì)量的金屬與足量的酸完全反應,產(chǎn)生氫氣多少的順序與金屬的相對原子質(zhì)量和化合價有關(guān) (見圖2);足量的Al、Mg、Fe、Zn與等量酸反應,產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相等(見圖3)。解答圖像題的關(guān)鍵是將圖像中完全反應的“點”找準,然后與題目中的數(shù)據(jù)結(jié)合解答。
2.金屬與鹽的反應
例2(2015·遼寧丹東)在氯化亞鐵和氯化鎂的混合溶液中加入一定量的鋅粉,充分反應后過濾,得到濾渣和濾液。下列說法正確的是()
A.濾渣中一定含有鐵,一定沒有鎂、鋅
B.得到的濾液一定是無色的
C.濾渣中一定含有鐵和鋅,一定沒有鎂
D.濾液中一定含有鋅離子和鎂離子
解析:在金屬活動性順序表中,排在前面的金屬能把排在其后的金屬從它的鹽溶液中置換出來。Fe、Mg、Zn三種金屬的活動性順序是Mg>Zn>Fe,在FeCl2和MgCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉,Zn能置換出鹽溶液中的Fe,而不能置換出鹽溶液中的Mg,充分反應后過濾,濾渣中一定有置換出來的Fe,可能有剩余的Zn,一定沒有Mg;濾液中一定有生成的ZnCl2和沒有參加反應的MgCl2,可能有剩余的FeCl2,因而濾液中一定含有的金屬離子是Zn2+和Mg2+,可能含有的金屬離子是Fe2+。故正確答案為D項。
答案:D
點評:做此類試題我們首先要明白反應條件:鹽是溶液,“前置后”。越活潑的金屬,越先反應;越不活潑的金屬,越先被置換。其次,認真分析題目,找出題目中的關(guān)鍵詞,如例題中的“一定量”,排除所設置的霧點。然后,根據(jù)金屬活動性順序判斷所發(fā)生的置換反應。最后,依次寫出題目中所發(fā)生反應的化學方程式,解答試題。
3.探究金屬的活動性強弱
例3(2015·山西)探究Mg、Fe、Cu三種金屬的活動性順序,下列試劑的選擇方案不可行的是()
A.Mg、Cu、FeSO4溶液
B.Mg、Fe、Cu、稀硫酸
C.Fe、Cu、MgSO4溶液
D.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液
解析:A項,Mg可以置換出FeSO4溶液中的Fe,證明Mg的金屬活動性比Fe強,Cu和FeSO4溶液不反應,證明Fe的金屬活動性比Cu強,因此,可以證明三種金屬的活動性順序,該方案可行;B項,Mg與稀硫酸反應置換出H2,說明活動性Mg>H,F(xiàn)e與稀硫酸反應置換出H2,說明活動性Fe>H,根據(jù)Mg與稀硫酸的反應比Fe與稀硫酸的反應更劇烈,可得活動性Mg>Fe,Cu與稀硫酸不反應,說明活動性H>Cu,由此可得出三種金屬的活動性順序,該方案可行;C項,F(xiàn)e、Cu與MgSO4溶液均不反應,說明活動性Mg>Fe、Mg>Cu,但無法確定Fe和Cu的活動性強弱,該方案不可行;D項,F(xiàn)e與MgSO4溶液不反應,說明活動性Mg>Fe,F(xiàn)e與CuSO4溶液反應置換出Cu,說明活動性Fe>Cu,由此可得出三種金屬的活動性順序,該方案可行。
答案:C
點評:探究金屬的活動性順序有兩種方法:方法一,金屬與酸溶液,能發(fā)生反應的金屬活潑性在H之前,且反應越劇烈,金屬越活潑,不能發(fā)生反應的金屬活潑性在H之后;方法二,金屬與其他金屬鹽溶液反應,能發(fā)生反應的金屬比鹽溶液中的金屬活潑性強,不能發(fā)生反應的金屬則比鹽溶液中的金屬活潑性弱。
總之,金屬活動性順序是人們通過金屬與酸、鹽溶液等反應的實驗結(jié)果所總結(jié)出的一般規(guī)律,同學們只有充分認識、全面理解,并在解題的過程中實踐運用,才能真正掌握這一重要規(guī)律。