不同的金屬在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出來(lái)的活潑程度不同,早在1812年瑞典化學(xué)家貝采里烏斯根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象首先提出了金屬活動(dòng)順序的概念,后來(lái)俄國(guó)化學(xué)家貝開(kāi)托夫在大量實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)研究之后,于1865年發(fā)表了金屬活動(dòng)性順序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au.
(1)金屬活動(dòng)性順序是學(xué)習(xí)“金屬及其化合物”的重要工具,許多“金屬及其化合物”的知識(shí)規(guī)律可以通過(guò)金屬活動(dòng)性順序來(lái)掌握.例如,工業(yè)上冶煉金屬,根據(jù)金屬活動(dòng)性順序可以采用不同的冶煉方法.其中可以用“熱分解法”冶煉的金屬是
Hg
Hg
、
Ag
Ag
.
工業(yè)上又常用下列反應(yīng)進(jìn)行金屬鉀的冶煉:Na+KCl
K↑+NaCl,似乎“違背”了金屬活動(dòng)性順序,試解釋鈉能將更活潑的鉀置換出來(lái)的原因
該反應(yīng)為可逆反應(yīng),及時(shí)抽出鉀蒸氣,導(dǎo)致平衡不斷正向移動(dòng)
該反應(yīng)為可逆反應(yīng),及時(shí)抽出鉀蒸氣,導(dǎo)致平衡不斷正向移動(dòng)
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(2)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)還有許多化學(xué)事實(shí)“違背”金屬活動(dòng)性順序,但這些“反常”現(xiàn)象都可以通過(guò)化學(xué)原理得到合理解釋.某學(xué)生在做探究實(shí)驗(yàn)時(shí),把鋅粒投入1mol?L
-1氯化鐵溶液中,觀察到如下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:鋅粒表面有一定量氣泡產(chǎn)生,溶液顏色逐漸變淺,一段時(shí)間后溶液逐漸渾濁,試用相關(guān)反應(yīng)方程式進(jìn)行解釋
Zn+2Fe3+═Zn2++2Fe2+
Zn+2Fe3+═Zn2++2Fe2+
、
3Zn+2Fe3++6H2O═2Fe(OH)3↓+3H2↑+3Zn2+[或Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,Zn+2H+═Zn2++H2↑,或?qū)懟瘜W(xué)方程式也可以]
3Zn+2Fe3++6H2O═2Fe(OH)3↓+3H2↑+3Zn2+[或Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,Zn+2H+═Zn2++H2↑,或?qū)懟瘜W(xué)方程式也可以]
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(3)研究金屬活動(dòng)性順序還可以指導(dǎo)對(duì)金屬陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)弱的認(rèn)識(shí),工業(yè)上用氯化鐵溶液腐蝕銅制電路板.
①請(qǐng)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序結(jié)合該反應(yīng)原理,比較Cu
2+、Fe
3+、Fe
2+的氧化性強(qiáng)弱
Fe3+>Cu2+>Fe2+
Fe3+>Cu2+>Fe2+
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②請(qǐng)運(yùn)用原電池原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Cu
2+、Fe
3+氧化性強(qiáng)弱的結(jié)論.
方案:
銅棒與碳棒用導(dǎo)線連接,再插入氯化鐵溶液,發(fā)現(xiàn)有電流產(chǎn)生,銅棒不斷溶解,溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色或藍(lán)綠色
銅棒與碳棒用導(dǎo)線連接,再插入氯化鐵溶液,發(fā)現(xiàn)有電流產(chǎn)生,銅棒不斷溶解,溶液由黃色變?yōu)樗{(lán)色或藍(lán)綠色
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