浅谈初中化学金属活动性顺序及其运用

2016-10-20杨江艳

新课程(中学) 2016年8期

关键词：横坐标活动性氢气

杨江艳

（贵州省湄潭县茶城中学）

浅谈初中化学金属活动性顺序及其运用

杨江艳

（贵州省湄潭县茶城中学）

金属活动性顺序的运用是初中化学的重点、难点，也是历年中考的热点。它不仅可以考查学生对知识点的掌握情况，也考查了学生灵活运用知识的能力。因此，对金属活动性的灵活掌握和正确使用对学生至关重要。

金属具有一些共性，如大多数金属能被氧气氧化，但金属也存在差异性，而金属活动顺序表就体现了金属的异性。下面我将从以下几个方面对金属活动性的运用进行分析总结。

一、一般运用

（一）判断金属是否与酸发生置换反应，生成氢气。这是金属活动性的基本运用，这一运用我将从两个条件上进行分析：

1.对金属的要求：在金属活动性顺序表中排在氢之前的金属才能置换出酸中的氢，生成氢气和盐。金属钾、钙、钠除外，因为这三种金属的活泼性太强，易与水反应。这一点需要对金属活动性顺序表准确记忆。

2.对酸的要求：通常为稀盐酸和稀硫酸。不能为浓硫酸或硝酸，因为这两种酸具有强氧化性，与金属反应不产生氢气，发生的反应也不是置换反应。但是不能误以为酸就只有稀盐酸和稀硫酸，与这两种酸性质相似且没有氧化性的酸同样可以与活泼金属发生置换反应，如醋酸，这一点需要对知识灵活掌握而不是死记硬背。

3.金属的活动性越强，与酸反应的速率越快。

（二）判断金属是否与盐溶液发生置换反应

发生的条件：1.单质金属要排在盐中金属元素前面，钾、钙、钠除外；2.反应物的盐必须是可溶性的盐。

当盐溶液为混合盐溶液，而金属都能置换盐溶液中的金属，此时哪种盐溶液中的金属活动性越弱即在活动性顺序表中越靠后的，先被置换出来。例如，将金属镁加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，因为在金属活动性顺序表中，镁排在铜的前面，铜排在银的前面，因此镁既能置换出铜也能置换出银，由于铜的活泼性比银的强，因此，镁先由硝酸银中置换出银，硝酸银完全反应后再发生铁与硝酸铜的反应，置换出铜。

而金属与酸、盐溶液是否发生置换反应也是判断金属活泼性的依据。这一点体现了从现象到本质最后下结论这一思想的特点。

二、历年中考对此类知识点的考查不止于直接考查对金属活动性顺序的理解，而是将数形结合图形、控制变量法等学科思想一并考查

如，相同质量的锌、铁分别与过量且溶质质量分数相同的稀硫酸反应，下列图形是否正确反映其对应变化关系？示正确；转折点对应的纵坐标为氢气的质量，从题干已知稀硫酸的量是足够的，金属完全反应，产生的氢气的质量根据金属的质量来计算，可以通过公式：金属的质量×（金属化合价的数值÷金属的相对原子质量），题目已知金属的质量相等，锌和铁在置换反应中都得到+2价的离子，而锌的相对原子质量为65，铁的相对原子质量为56，因此，金属锌与酸反应生成的氢气的质量比铁的少，在图形上就体现为锌与酸反应对应的横坐标应该比铁的小，因此图形错误，应该为

对本题变量的控制即条件的改变可以考查对知识点的灵活使用。

若将条件改变为锌、铁的质量过量，而硫酸的质量、质量分数相同，图形的横坐标和纵坐标不变，则对应的图形应该怎样？

解题方法：首先，横坐标表示时间，则锌反应比较剧烈，所需时间少，转折点对应横坐标的数值相对铁的小；而金属的量过量，因此金属有剩余，硫酸反应完全，氢气的质量要根据硫酸溶质质量来计算，硫酸的质量、质量分数相同，可知参加反应的硫酸的溶质的质量相同，根据元素守恒原理，酸中的氢元素完全转移到氢气中，所以得到的氢气的质量两者相等。对应的图形为：

若题目为往质量相同的金属锌和铁中分别加入质量和浓度相同的硫酸，但横坐标改为加入硫酸的质量，纵坐标仍然为产生氢气的质量，对应的图形又为什么呢？

解题方法：当刚加入硫酸时，硫酸是少量的，加入的硫酸完全反应，金属过量，因此氢气根据硫酸溶质的量计算，而硫酸的浓度相同，加入的量相同，根据元素守恒，产生的氢气的质量相同；当加入的硫酸过量时，金属完全反应，产生氢气的质量根据金属的量计算，而金属的质量相同，由上面所给的公式可得锌产生的氢气的量比铁产生的氢气的量少，反应完后终点所对应的纵坐标应该是锌的比铁的小，图像为：