内容正文:
专题08 金属的化学性质
考点一 金属的化学性质
1.金属与氧气的反应
通式:金属+氧气→金属氧化物( 反应)
(1)常温下,铝与氧气反应:4A1+302====2Al203,铝抗腐蚀强的原因是常温下,铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层 ,从而阻止内部的铝进一步被氧化。
(2)打磨过的镁带在空气中表面逐渐变暗; 在空气中点燃时会发出 ,放出热量,生成 ,化学方程式:2Mg+O22MgO△
(3)在加热时,铜与氧气反应:2Cu+02====2Cu0,观察到红色固体变为 。
(4)铁与氧气反应化学方程式3Fe+2O2Fe3O4;反应的现象剧烈燃烧, ,放出大量的热,产生 ;
(5)“真金不怕火炼”说明金即使在高温条件下也不与氧气反应。
总结:镁、铝在常温下就能与氧气反应;铁、铜等在高温下几乎不与氧气反应;金在高温下也不与氧气反应。即得出:镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。
2.金属与 、 的反应
通式:金属+酸→盐+H2↑(置换反应)
条件:参加反应金属的活动性顺序
(1)锌与稀硫酸反应(实验室制取氢气): ,观察到产生 。
(2)铁与稀盐酸反应: ,观察到 ,溶液由无色变为 。
(3)铝和稀盐酸反应: ,观察到产生 。
(4)镁与盐酸反应化学方程式 ;反应的现象产生大量气泡,金属 ,放热;
总结:镁、锌、铁、铝能与酸反应是因为它们能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。
3.金属与盐溶液的反应
通式:金属+盐→新金属+新盐(置换反应)
条件:金属的活动性比 ;反应中盐 , 除外
(1)铁与硫酸铜溶液反应: ,观察到铁表面有 析出,溶液由蓝色变为 。
(2)铜与硝酸银溶液反应: ,观察到铜表面有 体析出,溶液变为 。
总结:金属和盐反应的实质是活动性加强的金属可以把活动性较弱的金属从其盐溶液中置换出来。
4.金属与酸反应的曲线
(1)横坐标表示反应时间,纵坐标表示氢气质量
①酸不足(浓度、 相同),产生氢气的质量由 决定。即Mg、Al、Zn三种金属与等质量、等溶质质量分数的稀盐酸充分反应后,金属均有剩余时,产生氢气的质量 。如图1所示。
②酸足量,产生氢气的质量由 决定,根据反应的化学方程式可知:金属与酸反应生成氢气质量
的计算公式为生成氢气质量 = ×金属质量
a. 不同种金属与足量酸反应时, 的值 ,产生H2的质量 。如图2所示。
b. 若用Mg、Al、Zn和足量的酸反应产生 2,消耗金属的质量为 。
③下图反映出:斜线 ,反应速率 ,金属活动性 ,横线 ,产生的氢气质量 ,相对原子质量越小。
(2)极值法计算金属混合物与酸反应生成氢气质量
先假设一定质量的金属为某一金属,然后推断其生成H2的质量的可能范围,再与题目所给氢气质量相比较进行分析判断即可。
(3)横坐标表示酸的质量,纵坐标表示氢气质量
向 的镁、铝、铁、锌中分别 等浓度的稀盐酸,分析如下:
①0-a段,稀盐酸缓慢加入,所以量不足,产生氢气的质量由 决定,该阶段产生氢气的质量 。
②a点之后,稀盐酸慢慢开始过量,由公式生成氢气质量 = ×金属质量可知, 不同种金属与足量酸反应时, 的值 ,产生H2的质量 。
金属
锌
铁
镁
铝
化合价
+2
+2、+3
+2
+3
相对原子质量
65
56
23
27
化合价/相对原子质量
(小) (大)
反应结果分析:
②金属 先反应完,消耗的盐酸最少,