内容正文:
第04课 课题2金属活动性顺序
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基础知识清单
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1.金属与某些化合物的溶液反应
铁丝浸入硫酸铜溶液
铝丝浸入硫酸亚铁溶液
铜丝浸入硫酸铝溶液
反应
现象
铁丝表面有红色物质析出,溶液由蓝色变成浅绿色
铝丝表面有黑色物质析出,溶液由浅绿色变成无色
没有明显现象(不反应)
化学方
程式
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2Al+3FeSO4=Al2(SO4)3+3Fe
讨论
①上述方程式的特点是一种单质与一种化合物反应,生成另一种单质与另一种化合物,属于置换反应类型
②由铝能置换出铁,铁能置换出铜,可推断三种金属的活动性由强到弱依次是:Al>Fe>Cu
③铜不能与硫酸铝溶液反应,是因为铜的金属活动性比铝弱
【注意事项】
(1)只有较活泼的金属才能把不太活泼的金属从它的化合物溶液里置换出来。
(2)被置换的金属化合物必须溶于水。
(3)铁与酸或金属化合物发生置换反应时生成的铁的化合物中铁均显+2价。
(4)参加反应的金属不能为钾钙钠。如把钠放入CuSO4溶液中,发生的反应不是2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu, 而是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
2.金属活动性顺序
(2)“用酸”及控制变量法探究金属活动性(不与酸反应的金属至多一种):
请设计实验探究铝、铁、氢、铜的活动性,答出实验操作、现象和结论。
用试管各取少量盐酸分别加入足量铝铁铜丝,铜不反应说明三者中铜最不活泼。拿出铁丝后向余下溶液中加入足量铝丝,出现黑色固体,浅绿色溶液消失,说明铝比铁活泼。从而证明活动性从强到弱顺序为铝、铁、H、铜。
(3)金属活动顺序K、Ca、Na、Mg、Al ,Zn、Fe、Sn、Pb、H ,Cu、Hg、Ag、Pt、Au。
①金属的位置越靠前,活动性越强,在其他条件相同时,金属越活泼与酸反应越剧烈。
②H前的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素生成H2,H后金属不反应。
③前面的金属能与后面金属的盐溶液反应置换出金属,但此金属盐须能溶于水。(注:K、Ca、Na三种金属很活泼,先与盐溶液中水反应,而无法置换出其他金属。)
3.金属能与盐溶液反应:
(1)掌握下列反应的化学方程式、反应现象:
铁丝放入硫酸铜溶液中:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;现象:铁丝表面出现红色金属、蓝色溶液变成浅绿色。
铝丝放入硫酸铜溶液中:2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3;现象:铝丝表面出现红色金属、蓝色溶液变为无色。
铜丝放入硝酸银溶液中:Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2;现象:铜丝表面出现银白色金属、无色溶液变成蓝色。
(2)“用盐溶液”探究金属活动性:
[例]:设计实验探究Cu、Fe、Ag活动性顺序,答出操作、现象和结论。
[方法一:串联式——Fe>Cu>Ag]:
(
Cu
)将铁丝放入硫酸铜溶液中,出现红色金属说明铁比铜活泼;将铜丝放入硝酸银溶液中,出现银白色金属说明铜比银活泼。所以强弱顺序为Fe>Cu>Ag。
[方法二:反证法——排序后,“中间金属两边盐”即中间金属取单质,两侧金属取盐溶液,Fe、 、Ag]:
(
Fe
) (
Ag
)将铜丝分别放入硫酸亚铁溶液和硝酸银溶液中,硫酸亚铁溶液中无变化,硝酸银溶液中的铜丝表面出现银白色金属,说明强弱顺序为Fe>Cu>Ag。
[方法三:反证法——排序后,“两边金属中间盐”即中间金属取盐溶液,两侧金属取单质, 、Cu、 ]:
将铁丝、银丝分别放入硫酸铜溶液中,银丝无变化,铁丝表面出现红色金属,说明强弱顺序为Fe>Cu>Ag。
[方法四:利用中间产物——如题中限用Fe粉、Cu粉、硝酸银溶液]:
用试管取少量硝酸银溶液加入足量铜粉,出现银白色金属;充分反应后过滤,向所得硝酸铜溶液中加入铁粉,出现红色金属;说明强弱顺序为Fe>Cu>Ag。
[方法五:利用中间产物——如题中限用Fe粉、硫酸铜溶液、硝酸银溶液]:
用试管取少量铁粉加入足量硫酸铜溶液,出现红色金属;充分反应后过滤,将所得铜粉放入少量硝酸银溶液中,出现银白色金属;说明活动性强弱顺序为Fe>Cu>Ag。
4.利用金属活动性除杂质:用三种方法除去铜粉中的铁粉。
法一:用磁铁反复吸引。
法二:加入足量稀盐酸充分反应后过滤、洗涤、干燥即得铜粉。
法三:加入足量硫酸铜溶液充分反应后过滤、洗涤、干燥即得铜粉。(法三铜质量增加)
5.知道金属的活动性有强有弱,反应时也有先后顺序:
(1)“2种盐溶液+1种金属”(两个弱者,则最弱先被反应掉):将铁粉放入硝酸铜和硝酸银混合液中,一段时间后析出的一种金属是银,理由是铜比银活泼,所以铁粉最先与硝酸银反应生成银,当硝酸银完全反应掉时铁才能与硝酸铜反应生成铜;此过程中发生