初中名师视频课程免费试听1200分钟 |
||||
| 初一全科强化班辅导课程 免费听课 | 初二强化班辅导课程 免费听课 | 初三强化班辅导课程 免费听课 | ||
1、金属与氧气的反应
（1）铝在常温下就能与空气中的氧气反应，化学方程式为：4Al+ 3O2 = 2Al2O3
（2）铁在潮湿的空气中会生锈而铜很难生锈： Fe + O2 +H2O → Fe2O3·XH2O（铁锈）
（3）金在高温时也不与氧气反应（真金不怕火炼说的就是这个道理）。
结论：铝、铜、铁、金与氧气反应的难易程度由易到难的顺序是： 铁 > 铝 > 铜 > 金
注意：① 铝比铁易与氧气反应，但铝制品却更耐腐蚀：原因是：铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层结构致密的氧化膜（Al2O3），从而阻止铝进一步氧化。
② 金属与氧气反应的规律：金属 + 氧气 → 金属氧化物
练习：按要求写出下列化学反应方程式：
①镁条在空气中燃烧：2Mg ＋ O2 2MgO
②铁丝在纯氧中燃烧：3Fe ＋ 2O2 Fe3O4
③ 铜在空气中加热：2Cu+ O2 2CuO
- 金属与酸的反应：
（1）探究实验：镁、锌、铁、铜与稀盐酸反应
| 反应 | 反应现象 | 化学方程式 |
| Mg + HCl（稀） | 迅速产生大量气泡，放出大量热； | Mg+ 2HCl= MgCl2+ H2↑ |
| Zn + HCl（稀） | 速度均匀产生较多量气泡 | Zn+ 2HCl= ZnCl2+ H2↑ |
| Fe + HCl（稀） | 缓慢产生少量气泡，溶液逐渐呈浅绿色； | Fe+ 2HCl= FeCl2+ H2↑ |
| Cu + HCl（稀） | 不反应，无现象 | 无 |
将上述实验中的稀盐酸换成稀硫酸重复实验，现象也是一样。完成下列化学方程式：
- 镁与稀硫酸反应：Mg+H2SO4 = MgSO4+ H2↑
- 锌与稀硫酸反应：Zn+H2SO4 = ZnSO4+ H2↑
- 铁与稀硫酸反应：Fe+H2SO4 = FeSO4+ H2↑
结论：镁、锌、铁、铜与稀盐酸（稀硫酸）反应速度由快到慢的顺序为：镁 > 锌 > 铁 > 铜
（2）金属与酸反应的规律：活泼金属 ＋ 酸 → 盐 ＋ 氢气（H2）
① 这里的酸只能是 稀盐酸 或 稀硫酸 ；
② 不是所有的金属都可以与稀盐酸或稀硫酸反应，如金属铜、银等就不能。
③ 如果金属是铁，则与酸反应时显 +2价，反应后溶液呈浅绿色；
（3）置换反应（第三种基本反应类型）：
Zn+ H2SO4 = ZnSO4+ H2↑属于置换反应。
CH4 ＋ 2O2 CO2 + 2H2O、CO ＋ CuO Cu + CO2不属于置换反应。
3、金属与盐溶液反应：
（1）探究实验：
| 反应 | 反应现象 | 化学方程式 |
| Fe + CuSO4溶液 | 铁表面有红色固体产生；
溶液由蓝色逐渐变成浅绿色； |
Fe+ CuSO4 = FeSO4+ Cu |
| Cu+ AgNO3溶液 | 铜表面有银白色固体产生；
溶液由无色逐渐变成蓝色； |
Cu+ 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2 |
| Cu+ MgCl2溶液 | 不反应，无现象 | 无 |
结论：只有活动性强的金属才能把活动性弱的金属从它的盐溶液中置换出来；
“Fe + CuSO4溶液” 能反应，是因为铁的活动性比铜的强；
“Cu+ MgCl2溶液” 不能反应，是因为铜的活动性比镁弱；
“Cu + AgCl ”不反应，是因为 AgCl 不溶于水!
（2）金属与盐溶液反应的规律：
金属 + 盐溶液 → 新金属 + 新盐；
- 对于反应：A + BSO4→，
若该反应可以进行，说明金属的活泼性：金属A > 金属B；
若该反应不能进行，说明金属的活泼性：金属A < 金属B；
② 如果金属是铁，则与盐溶液反应时显 +2价，反应后溶液呈浅绿色；
4、常见金属在溶液中的活动性顺序：
通过上述的实验探究，可以知道，不同的金属活动性强弱不同：
（1）越前越强：金属的位置越靠前，它的活动性就越强。
（2）氢前置氢：位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢元素。
（3）前置后：位于前面的金属能把位于后面的金属从其盐溶液里置换出来（但钾、钙、钠例外）。
5、知识拓展：
（1）我国古代“湿法冶金”的反应原理：Fe+ CuSO4 = FeSO4+ Cu
（2）盐溶液一般呈无色，初中阶段有三种溶液颜色特殊：
浅绿色：含Fe2+的盐溶液，如FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2溶液
黄 色：含Fe3+的盐溶液，如FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3溶液
蓝 色：含Cu2+的盐溶液，如CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2溶液
（3）金属与盐溶液反应时，金属的活动性相差大的先发生反应：
如：在Cu(NO3)2、AgNO3的混合溶液中加入Fe粉，反应情况如下：（活动性：Fe > Cu > Ag）
先发生反应：Fe+ Cu(NO3)2 = Cu + Fe(NO3)2
后发生反应：Fe+ 2AgNO3 = 2Ag + Fe(NO3)2
（4）某金属元素（元素符号为R）的相对原子质量为a，与酸反应时化合价显+n价，取该金属m克与足量稀硫酸反应，生成氢气多少克？
解：设生成氢气的质量为x
2R + nH2SO4 = R2(SO4)n +n H2↑
2a 2n
m g x
规律：化合价相同、质量相等的不同金属与酸完全反应时，生成H2的质量的金属相对原子质量成反比。
思考：取等质量的a、b、c三种金属（化合价均为+2价）分别与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量与反应时间的关系图如下：
- 金属的活动性顺序由强到弱为：c > b > a
② 金属的相对原子质量由大到小为：a < b < c
（5）比较Cu、Fe、Ag三种金属的活动性顺序：
先把金属排好由强到弱的顺序：Fe > Cu > Ag
方法①：选用的试剂是：Fe、CuSO4溶液、Ag（两金夹一盐）
实验1：Fe + CuSO4 = Cu + FeSO4，说明：Fe > Cu
实验2：Ag + CuSO4 = 不反应， 说明：Cu > Ag
方法②：选用的试剂是：Fe(NO3)2溶液、Cu、AgNO3溶液（两盐夹一金）
实验1：Cu + Fe(NO3)2= 不反应， 说明：Fe > Cu
实验2：Cu + 2AgNO3= 2Ag + Cu(NO3)2，说明：Cu > Ag
