金属活动顺序表的应用

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1、 金属活动顺序表的应用 常见金属的活动顺序为： K、 Ca、 Na、 Mg、 Al 、 Zn、 Fe、 Sn、 Pb（ H ）、Cu 、Hg 、Ag 、Pt、 Au 。 从左→右顺序，反映了金属在溶液中失电子生成金属阳离子的能力逐渐减弱 (即还原 性) ，而其对应的阳离子得电子能力逐渐增强 ( 即氧化性 )。 该表有多种应用，归纳如下： （ 1）判断金属与酸能否发生置换反应：氢前金属可与非氧化性酸发生置换氢的反应。 氢前： Zn+H 2SO4(稀 )=ZnSO 4+H2↑ 氢后： Cu+H 2SO4(稀 )

2、 （ 2）判断金属与盐溶液能否发生置换反应：排在前边的较活泼的金属能把后边金属从其盐溶液中置换出来，生成新盐和新金属。 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cu+FeSO4 例外情况： ①极活泼金属（ K、 Ca、 Na 等）与盐溶液反应：首先活泼金属置换水中氢，而生成碱和氢气；新生成的碱有可能与盐溶液发生复分解反应，生成不溶性碱。 如金属钠投入 CuSO4 溶液中，发生反应依次是： 2Na+2H 2O=2NaOH+H 2 ↑、 CuSO4+2NaOH=Cu(OH) 2↓+Na 2SO4 可合并为2Na+2H 2O+CuSO 4=Cu(OH) 2↓

3、 +Na2SO4+H2↑ ②活泼金属（ Mg 、Al 、 Zn 等）和强酸弱碱盐溶液反应时，可以产生氢气：如 NH 4Cl 与 Mg 反应时， NH 4Cl 发生水解反应，使溶液呈酸性； Mg 与溶液中氢离子发生置换，反应 生成氢气； [H +]的降低又促使 NH 4Cl 水解平衡向右方向进行，溶液碱性增强， Mg 2+ 与碱生 成 Mg(OH) 2↓沉淀。 NH 4 ++H 2ONH 3· H2O+H + Mg+2H+=Mg 2++H 2↑ Mg 2+ +2NH 3· H 2O=Mg(OH) 2↓ +2NH 4

4、+ ③金属与具有强氧化性的盐发生非置换反应的氧化 — 还原反应。 如 Cu、 Zn、 Fe 与 FeCl3 溶液所发生的反应是： Cu+2FeCl 3=CuCl 2+2FeCl 2 Zn+2FeCl 3=ZnCl 2+2FeCl 2 Fe+2FeCl3 =3FeCl2 （ 3）判断金属与水能否发生置换反应。 极活泼金属（ K、 Ca、 Na）可与冷水发生置换氢的反应；活泼金属（ Mg 、 Al ）可与热 水发生置换氢的反应；较活泼金属（ Zn、 Fe）与水蒸汽，在高温下反应，可置换水中氢生成氢气，但生成的氢氧化物受热分解，最

5、后得到金属氧化物；氢后金属与水不反应。 2Na+2H 2O(冷 )=2NaOH+H 2↑ Mg+2H 2O(热 ) Mg(OH) 2↓ +H 2↑ Zn+H 2O(气 ) ZnO+H 2↑ 3Fe+4H 2O(气 ) Fe3 O4+4H 2↑ Cu+H 2O （ 4）判断金属原子的还原性和金属离子的氧化性强弱： 金属活动顺序表中由左 →右 (K →Au) ，金属原子失去电子的能力由易到难，即金属原子的还原性由强到弱； 与之相反， 金属阳离子得电子能力由弱到强， 即金属阳离子的氧化性由弱到强。

6、 （ 5）判断金属单质与氧反应的难易程度： 位于金属活动顺序表越前面的金属，越易与氧发生反应：极活泼金属 (K 、 Ca、 Na)常温 下就极易被氧化；活泼金属 (Mg 、Al 、Zn) 常温时能与氧反应；而较活泼金属 Fe→Hg ，在常 温干燥的空气里不易与氧反应，高温时才能与氧反应；不活泼金属 Ag 、Pt、Au 即使加热条 件下与氧也很难发生反应。 4Na+O 2=2Na 2O2Na2O+O 2=2Na 2O2（常温） 4Al+3O 2=2Al 2 O3（常温） 3Fe+2O2（纯 )点燃 Fe3O4

7、 2Fe+O2（纯） 2FeO（炼钢炉） 2Cu+O 2 2CuO Au+O 2 不反应。 （ 6）判断原电池正、负极及电极反应； 由两种金属构成的原电池电极， 位于金属活动顺序表前面的金属为负极， 负极发生的反 应是： 电极金属失电子被氧化， 形成金属阳离子进入溶液；而位于后面的金属则为正极，溶 液中阳离子（酸性条件下为氢离子，中性条件下为 2H2O 和 O2）在正极上得到电子被还原。 如由 Zn 、 Cu 和稀 H 2SO4 构成原电池， Zn 为负极、 Cu 为正极，电极反应是负极

8、： Zn-2e=Zn 2+、正极： 2H++2e=H 2↑。 银锌电池， Zn 为负极， Ag 2O 为正极。 （ 7）判断电解池中离子放电顺序 (惰性电极 ) 金属阳离子在电解池阴极放电， 即阳离子得电子被还原成原子的过程。 在离子浓度相同 的条件下，由于按下面顺序阳离子得电子能力由弱变强。 故越后面的阳离子， 越易放电。 因此，当电解液中有两种以上阳离子时，强氧化性的阳离子在阴极上优先被还原成金属单质。 在一般盐溶液中，且 H+离子浓度很小时，离子的放电顺序是： 3+ + 3+ 2+ 2+ 2+ Au ＞

9、Ag ＞ Fe ＞ Cu ＞ Fe ＞Zn ，阳离子在阴极上发生还原反应，生成金属单 质；但 Fe3+只能还原成 Fe2+，而得不到 Fe 单质；而 Al 3+、 Mg 2+、Na +、 K + 等不会被还原， （ 8）判断金属在自然界的存在状态 位于金属活动性顺序表中Ｋ～ Pb 之间的金属，因属于性质活泼或较活泼的金属，均以化学态形式存在于自然界。 位于 Cu ～ Ag 之间的金属， 是性质不够活泼的金属， 以化合态和游离态两种形式存在于 自然界。 位于最后面的 Au 、Pt 金属，其性质不活泼，仅以游离态存在于自然界。 （

10、 9）判断金属氢氧化物的热稳定性强弱： 在金属活动顺序表中越前面的金属其氢氧化物越稳定， 难热解，越后面的金属氢氧化物越易分解，极不活泼的金属 Pt、 Au 甚至无氢氧化物。 ① KOH 、 NaOH 在 1000℃以上也很难分解； ② Mg(OH) 2、 Cu(OH) 2 低于 1000℃受热可发生分解反应： Cu(OH) 2 CuO+H 2O 2Al(OH) 3 Al 2O3+3H 2O； ③ AgOH 、 Hg(OH) 2 常温下即可发生分解反应： 光照 Ag 2O+H 2O。 2AgOH （ 10）判断金属的冶炼方法 金

11、属冶炼是使金属离子得到电子，被还原成金属原子的过程。 金属活动顺序表中的不同金属，因金属阳离子结合电子能力不等，方法不同。 ① K → Al 活泼金属， 因阳离子氧化性弱， 所以只能采取电解熔融态化合物方法  “冶炼”： 2NaCl  2Na+Cl 2↑ MgCl 2  Mg+Cl  2↑ 2Al 2O3  4Al+3O  2↑ ② Zn→ Cu 之间较活泼金属，采用还原剂法冶炼： Fe2O3+3CO  2Fe+3CO 2

12、 ③ Ag 、 Hg  用加热法制取：  HgS+O 2  Hg+SO 2 ④ Pt、 Au 在自然界呈游离态，一般物理方法即可得到。（ 11）判断硝酸盐受热分解的产物： 金属活动顺序表中不同位置的金属，其硝酸盐热解有以下三种情况： K～ Na 硝酸盐热解后，生成亚硝酸盐和氧气， 2KNO 3 2KNO 2 +O2↑。 Mg ～ Cu 之间的硝酸盐热解后，生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。 2Cu(NO 3)2 2CuO+4NO 2↑+O 2↑ Cu 以后金属的硝酸盐热解后，生成金属单质、二氧化氮和氧气。 2AgNO 3 2Ag+2NO 2+O 2↑。