摘 要: 有关金属活动性顺序的习题,同学们经常在反应能否发生、反应的先后顺序、反应的量的关系等方面感到迷惑。本文从四个方面进行分析,并利用2012年的中考试题加以讲解。
关键词: 金属活动性顺序的应用 2012年中考试题 置换反应
“金属活动性顺序的应用”是初中化学的重点和难点,也是中考化学的一个重要考点。这里,我将“金属活动性顺序的应用”有关知识归纳如下。
一、常见金属在溶液中的活动性顺序。
二、金属与酸的反应。
1.判断反应能否发生
(1)在金属活动性顺序里,位于氢前的金属能反应;位于氢后的金属不能反应。
(2)参加反应的酸为:盐酸、稀硫酸,不能为硝酸。
例如:Mg+2HCl=MgCl■+H■↑(因为镁位于氢前,能反应)
Cu+HCl不反应(因为铜位于氢后)
2.判断反应的先后顺序
可能发生几个反应时,在金属活动性顺序里,位于前面的先反应,位于后面的后反应。
例如:把镁片、铁片同时加入稀硫酸中,镁、铁位于氢前,都能与稀硫酸反应。镁位于铁前,镁先和稀硫酸反应,镁消耗完后,若硫酸还有剩余,铁和稀硫酸反应。
3.计算反应放出的氢气的量
(1)在金属与酸反应时,若金属过量,则依据完全反应的酸进行计算。酸和氢气的关系:2HCl——H■↑;H■SO■——H■↑。若同一种酸溶液质量相等、浓度相等,则放出的氢气相等。
(2)在金属与酸反应时,若酸过量,则依据完全反应的金属进行计算。金属和氢气的关系:(金属用R表示)R——H■↑(R在生成的化合物中为+2价)。若不是+2价,通过系数化成+2价。
如:2R——H■↑(R在生成的化合物中为+1价,(+1)×2=+2,则R前系数为2);2/3R——H■↑(R在生成的化合物中为+3价,(+3)×2/3=+2,则R前系数为2/3)。即:钠在化合物中为+1价,则2Na——H■↑;镁、铁、锌等在化合物中为+2价,则Mg——H■↑,Fe——H■↑,Zn——H■↑;铝在化合物中为+3价,则2/3Al——H■↑。
三、金属与化合物的反应。
1.判断反应能否发生
(1)金属位于要置换出的化合物中的金属的前面,反应能发生,与位于氢前、氢后无关;金属位于要置换出的化合物中的金属的后面,反应不能发生。
(2)化合物要能溶于水。
(3)金属钾、钙、钠太活泼,会和溶液中的水反应,不能置换出化合物中的金属。
例如:Cu+Al■(SO■)■不反应(Cu位于Al后);
Na+CuSO■不能把Cu置换出来(Na与水反应);
Cu+AgCl不反应(AgCl不溶于水)。
2.判断反应的先后顺序
(1)几种不同的金属可能和同一种化合物的溶液反应时,在金属活动性顺序里,位于前面的先反应,位于后面的后反应。
例如:把Al、Fe加到CuSO■溶液中,Al和CuSO■先反应,Fe和CuSO■后反应。
(2)同一种金属可能和几种化合物的溶液反应,在金属活动性顺序里,位于后面的先被置换出来,位于前面的后被置换出来。
例如:把Fe加到Cu(NO■)■、AgNO■的混合溶液中,Ag位于Cu后,Ag先被置换出来,Cu后被置换出来。
先发生:Fe+2AgNO■=Fe(NO■)■+2Ag;后发生:Fe+Cu(NO■)■=Fe(NO■)■+Cu。
四、金属和酸的反应、金属和化合物的反应均属于置换反应。
铁在参加这类反应时,在生成的化合物中,Fe的化合价为+2价。
【例题】
1.(2012年青岛市中考题)现有镁、铝两种金属分别跟稀盐酸充分反应,生成相同质量的氢气。则可能的情况有( )
A.足量的稀盐酸与等质量的镁、铝发生反应
B.足量的稀盐酸与质量比为4∶3的镁、铝发生反应
C.足量的稀盐酸与质量比为8∶9的镁、铝发生反应
D.等质量、等溶质质量分数的稀盐酸与过量的镁、铝发生反应
解析:B、D。
(1)酸过量,
Mg——H■↑; 2/3Al——H■↑
24 2 2/3×27=182
24∶18=4∶3
(2)金属过量,2HCl——H■↑,盐酸溶液质量相等、浓度相等,则放出的氢气相等。
2.(2012年眉山市中考题)向AgNO■和Cu(NO■)■混合溶液中加入一定量的锌粉,充分反应后再加入稀盐酸无明显现象。下列说法正确的是( )
A.一定有锌粉剩余
B.所得溶液中一定有Zn■、Cu■
C.一定有银粉生成
D.所得溶液中一定有Cu■、Ag■
解析:C。
充分反应后再加入稀盐酸无明显现象,说明没有锌粉,而锌先和AgNO■反应。
【课后训练】
1.(2012年武汉市中考题)向AgNO■溶液中加入一定质量的Al和Fe的混合粉末,充分反应后过滤,得到滤渣和浅绿色滤液。关于该滤渣和滤液有下列四种说法:
①向滤渣中加入稀盐酸,一定有气泡产生。
②向滤液中加入稀盐酸,一定有沉淀产生。
③滤渣中一定含有Ag。
④滤液中一定含有Fe(NO■)■,一定不含AgNO■,可能含有Al(NO■)■。
以上说法正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2.(2012年鸡西市中考题)在已经调平的托盘天平两边各放一只等质量的烧杯,向烧杯中各加入质量相等、质量分数相等的稀硫酸,然后在左右两盘的烧杯中分别放入等质量的锌粉和铁粉。下列实验现象不可能观察到的是( )
A.天平指针开始偏向放铁粉的烧杯一边
B.只有铁粉有剩余
C.天平指针最终偏向放锌粉的烧杯一边
D.只有锌粉有剩余
【答案】1.B 2.B
