运用金属活动性顺序表时几个易忽视的问题,本文主要内容关键词为:几个论文,活动性论文,顺序论文,金属论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
1.在金属活动顺序表中,钾比钠活泼,但在熔融状态下,钠却可以把钾从钾盐中置换出来。
金属活动性顺序作为反应方向的依据,只能适用于水溶液体系中,而在非水的条件下不一定适宜。在高温熔融状态时,钠和钾盐反应存在以下平衡:
Na+KClNaCl+K
由于钾的沸点比钠低,在高温下更易挥发,同时生成物NaCl比KCl更稳定,使平衡向右移动,从而能得到钾。
2.活泼金属投入到不活泼金属的盐溶液中,不一定置换出不活泼金属。
金属活动性顺序作为判断反应方向的依据时,应该考虑金属与环境或介质的反应。钠是强还原剂,不仅能置换出铜还能置换出氢气,但将钠投入硫酸铜溶液中,由于钠的密度比水小,钠会浮在水面上,与水接触充分,主要发生2Na+2H[,2]O2NaOH+H[,2]↑反应,基本不发生2Na+CuSO[,4]Na[,2]SO[,4]+Cu反应,很难得到铜。由于溶液呈碱性,促进了铜离子水解反应的进行,从而发生2NaOH+CuSO[,4]Cu(OH)[,2]↓+Na[,2]SO[,4]反应。
如果把钠换成金属镁,由于镁的密度比水大,能够接触CuSO[,4]溶液,发生Mg+Cu[2+]Mg[2+]+Cu,同时镁与Cu[2+]水解产生的H[+]发生Mg+2H[+]Mg[2+]+H[,2]↑,促进了铜离子水解反应的进行,因而有Cu(OH)[,2]沉淀生成,反应式为:
Mg+CuSO[,4]MgSO[,4]+Cu
Mg+CuSO[,4]+2H[,2]OMgSO[,4]+Cu(OH)[,2]↓+H[,2]↑
3.用金属活动性顺序表可以判断Fe能与CuCl[,2]溶液发生置换反应,但Cu却又能与FeCl[,3]发生反应。
用金属活动性顺序表判断反应进行的方向和产物,发生的反应必须是置换反应。Cu与FeCl[,3]发生的反应不是置换反应,由于Fe[3+]具有较强的氧化性,其氧化性强于Cu[2+],将Cu氧化成Cu[2+],而Fe[3+]被还原成Fe[2+],反应式为:
Cu+2FeCl[,3]CuCl[,2]+2FeCl[,2]
4.金属活动性顺序表中氢前面的金属能置换酸中的氢,但与硝酸反应一般没有氢气产生,而氢后面的铜却能置换浓盐酸中的氢,还能与浓、稀硫酸反应。
金属活动性顺序表中氢前面的金属能置换酸中的氢,这里指的酸是非氧化性酸。如镁和硝酸反应,由于硝酸中+5价的N的氧化性强于H[+],产物优先为氮的氧化物,而不是氢气。
氢以后的金属铜却能与浓盐酸在加热时反应,生成氢气,也属于置换反应。发生的反应为2Cu+8HCl(浓)2H[,3][CuCl[,4]]+H[,2]↑,反应的实质是由于Cu[+]和Cl[-]形成了较稳定的络离子[Cu-Cl[,4])3[-],使CuCu[+]+e[-]的平衡向右移动,从而使不能置换稀酸中的氢的铜置换出了氢气。
铜和浓硫酸反应是因为浓H[,2]SO[,4]中H[,2]SO[,4]以分子存在,+6价的S得电子比H[+]强,因此浓H[,2]SO[,4]具有强氧化性。反应式为:
Cu+2H[,2]SO[,4](浓)CuSO[,4]+SO[,2]↑+2H[,2]O
当有空气存在时,铜也可以缓慢溶解于稀硫酸中,发生如下反应:
2Cu+2H[,2]SO[,4]+O[,2]2CuSO[,4]+2H[,2]O
5.在原电池中,活泼金属做负极,不活泼金属做正极。铝比锌活泼,而由铝片、锌片和稀硫酸组成的原电池中,铝却做正极,锌做负极。
运用金属活动性顺序表时,还要考虑到金属的纯度及金属的表面状态也是影响其活泼性的重要因素。由于铝和锌在空气中容易被氧气氧化,表面生成了氧化膜,而锌表面的氧化物很容易和酸反应被除去,使金属和酸接触而失去电子。由于铝表面生成的氧化物很难和酸反应,难于提供电子。所以,铝做正极,锌做负极。
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