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浙教版9年级上册科学 考点全突破 第7讲 金属的性质(金属活动顺序和金属的防护)
一、金属活动性顺序
(1)金属活动性顺序:
经过许多实验,人们总结出一些金属的活动性顺序如下:
K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、H、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
金属活动性由强逐渐减弱
金属活动性顺序的应用规律:
①金属跟酸反应:在金属活动性顺序中,只有排在氢前面的金属可以把酸中的氢置换出来。
②金属跟盐溶液的反应:在金属活动性顺序中,只有一种活动性较强的金属才能把另一种活动性较弱的金属从它的盐溶液中置换出来。
(2)置换反应:
①由一种单质跟一种化合物起反应生成另一种单质和另一种化合物的反应叫做置换反应。
②通式: A + BC ==== AC + B
(单质) (化合物) (生成) (另一种化合物) (另一种单质)
指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代
(3)置换反应与氧化还原反应的关系
①在反应物之间电子发生转移的反应称为氧化还原反应。
或:在化学反应前后,相关元素的化合价发生改变发生升降的变化,均为氧化还原反应。
②判断氧化还原反应的最基本的方法:判断反应前后同一元素的化合价是否发生升降变化。
③所有置换反应都是氧化还原反应。
(4)置换反应的原则
①一种金属可以置换出没有它活泼的金属(在非金属单质中也可使用这一原则);
②活动性在氢之前的金属元素,其单质可与强酸发生置换反应,之后的不可反应(另:在金属活泼性前3的金属可直接与水反应);
③化学元素的活泼性,是指元素与其他物质反应的难易程度。越易和别的物质反应,元素越活泼。越难与其他物质反应,元素越不活泼,即越稳定;
④铁与酸和盐发生置换反应,生成铁的化合物中铁元素的化合价都是+2价。
(5)置换反应的分类
①金属与酸的置换反应:金属单质 + 酸 → 盐 + 氢气
a.锌和稀硫酸反应:Zn + H2SO4 ==ZnSO4 + H2↑
b.镁和稀硫酸反应:Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2↑
特别提醒:制取H2时的图像问题
(1)等质氢图:两种金属反应产生的氢气质量相同,此图反映两种情况:
①酸不足,金属过量,产生的氢气质量由酸的质量决定。
②酸足量,投放的两种金属与酸反应产生氢气的质量恰好相同,如6.5g锌和5.6g铁分别投入足量的盐酸中反应产生的氢气质量相同。
(2)等质等价金属图:如等质量的镁、铁、锌与足量的酸反应生成的金属离子都是+2价,产生氢气的速率和质量不同
(3)等质不等价金属图:铝、镁、锌与酸反应生成金属离子的化合价分别为+3、+2、+2,图反映出等质不等价金属与酸反应不仅速率不同而且生成的氢气的质量与金属化合价有关
(2)(3)图略,同学们自行思考
②金属与盐溶液的置换反应:金属单质 + 盐(溶液)→另一种金属 + 另一种盐
a.铁与硫酸铜反应:Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu
现象:铁条表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成浅绿色。(湿法制铜)
b.锌片放入硫酸铜溶液中:Zn + CuSO4 == ZnSO4 + Cu
现象:锌片表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变成无色。
c.铜片放入硝酸银溶液中:Cu + AgNO3 == Cu(NO3)2 + Ag
现象:铜片表面覆盖一层银白色的物质,溶液由无色变成蓝色。
二、防止金属腐蚀的常用方法
金属的锈蚀既与周围环境里水、空气等物质的作用有关,也与金属内部的结构有关。根据金属锈蚀的条件,人们采取了一系列措施以防止金属生锈。常用的防治锈蚀的方法有:
①改变金属的内部结构。例如,把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。
②在金属表面覆盖保护层。例如,在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。
一、金属化学性质与金属活动顺序
1.(2018九上·温岭期中)金属Ni、Zn分别放入其他三种金属盐X、Y、Z的溶液中,置换反应的结果,有无金属析出的情况如下:
X盐
Y盐
Z盐
Ni
无
无
有
Zn
无
有
有
它们的金属活动性递减的顺序是( )
A. X、Zn、Ni、Y、Z B. X、Y、Ni、Zn、Z C. Z、Zn、Y、Ni、X D. X、Zn、Y、Ni、Z
【答案】 D
【解析】 Ni 不能与X盐和Y盐反应,能与Z盐反应,说明 Ni 的活动性大于Z而小于X和Y, Zn 不能与X盐反应,能与Y和Z盐反应,说明锌的活动性小于X而大于Y和Z,所以四种金属的活动性顺序为 X、Zn、Y、Ni、Z ; 故答案为:D。
2.(2020·桐乡模拟)兴趣小组同学为测定Fe,Cu,Ag三种金属的活动性顺序,准