二十八、金属活动顺序表的应用
1.判断金属与酸反应的产物
(1)H之前的金属能置换非氧化性酸中的氢
(2)H之后的金属不能跟非氧化性酸反应置换出氢,但能被氧化性酸氧化。
3Cu 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2 2NO2↑ 4H2O
Cu 2H2SO4(浓) CuSO4 SO2↑ 2H2O
Cu H2SO4(稀)
但是,2Cu 2H2SO4(稀) O2 == 2CuSO4 2H2O。这是不活泼金属的吸氧腐蚀,其电极反应可写成:负极——2Cu — 4e— == 2Cu2 ;正极——O2 4e— 4H == 2H2O
(3)H之前的金属与氧化性酸反应的产物与金属的活泼性、酸的浓度、温度等多种因素有关。
2.判断金属与盐溶液反应的产物
(1)活泼性很强的金属(K、Ca、Na、Ba)与盐溶液反应,得不到相应的金属(详见二十一、1)
(2)活泼性相对较强的金属单质能将较不活泼的金属元素从它们的盐溶液中置换出来。如:
Fe CuSO4 == FeSO4 Cu Cu Hg(NO3)2 == Hg Cu(NO3)2
3.判断金属与H2O反应的难易及产物
(1)K、Ca、Na遇冷水迅速反应放出H2,生成对应的碱
(2)Mg在冷水中反应慢,在沸水中反应快。[一是温度升高加快了反应速率;二是温度升高使Mg(OH)2固体的溶解度增大,Mg与H2O继续接触反应。]
(3)Al在冷水中几乎不反应,在沸水中微弱反应 [详见十九、2.(5)]
(4)Zn、Fe、Sn、Pb能在红热条件下与水蒸气反应,生成金属氧化物和H2 [详见十九、2.(1)]
(5)H之后的金属不与H2O反应
4.判断原电池的电极和电极反应式
相对活泼的金属作负极,尽先失电子,发生氧化反应。但是,当用Mg、Al做电极,用NaOH溶液做电解质溶液并不断通入空气时,反而是Al作为负极,Mg作为正极,电极反应式为:
负极——4Al—12e— 16OH— == 4AlO2— 8H2O
正极——3O2 12e— 6H2O == 12OH—
总反应式——4Al 3O2 4OH— == 4AlO2— 2H2O
因为,在强碱性条件下,Al被氧化生成的Al(OH)3↓具有两性,能溶解于NaOH溶液,使Al与水继续接触,从而将电子转移给H2O电离出的H ,被氧化;而Mg被氧化生成的Mg(OH)2↓是典型的碱,不能溶解于NaOH溶液,覆盖在Mg的表面上,阻止Mg与水的接触致使反应很快停止,从而使Mg显得不活泼。
5.判断电解时自由移动阳离子在阴极的放电顺序
Ag > Fe3 > Hg2 > Cu2 > H > Pb2 > Sn2 > Fe2 > Zn2 > Al3 > Mg2 > Na > Ca2 > K