第十一節 金屬的活性
金屬與水 / 水蒸氣的反應 鉀  +  水 -> 氫氧化鉀溶液  +  氫 紅色石蕊變成藍色 鹼性 鈉  +  水 -> 氫氧化鈉溶液  +  氫 紅色石蕊變成藍色 鹼性 鉀及鈉密度比水低 1997(II)47  1998(I)9bi  2001(I)4 1995(I)1c  2000(I)9ai  2003(I)2a
金屬與水的反應 鈣  +  水 -> 氫氧化鈣溶液  +  氫 紅色石蕊變成藍色 鹼性 氫氣可用燃燒中的木條測試 發出爆鳴聲 鎂  +  熱水 -> 氫氧化鎂溶液  +  氫 鈣密度比水高 1999(II)18  2000(II)33  2001(II)7  2003(II)3  2004(I)1 2001(I)9a  2003(I)2
鈣與冷水反應
金屬與水蒸氣反應 金屬  +  水蒸氣 -> 金屬氧化物  +  氫氣
金屬與水蒸氣的反應 鎂  /  鋁  /  鋅  /  鐵  +  水蒸氣 -> 氧化鎂 / 鋁 / 鋅 / 鐵  +  氫 鉛  /  銅  /  汞  /  銀  /  金  +  水蒸氣 -> 無反應 1998(II)11  1999(II)18
1997(II)47  1998(I)9bi  2001(I)4 1999(II)18  2000(II)33  2001(II)7  2003(II)3  2004(I)1bi 2008(II)20 金屬 所需的反應物 觀察結果 文字反應式 鉀 (K) 冷水 鉀在水面迅速移動 ,  熔化成銀色顆粒 ,  發出「嘶嘶」聲 ,  並猛裂地燃燒 ,  產生 淡紫色的火焰 ,  生成無色溶液和無色氣體 鉀 + 水->氫氧化鉀 +  氫 鈉 (Na) 冷水 鈉在水面迅速移動 ,  熔化成銀色顆粒 ,  發出「嘶嘶」聲 ,  並猛裂地燃燒 ,  產生 金黃色的火焰 ,  生成無色溶液和無色氣體 鈉 + 水->氫氧化鈉 +  氫 鈣 (Ca) 冷水 鈣會沉在水底 ,  釋出無色氣泡 ,  生成懸濁液 鈣 + 水->氫氧化鈣 +  氫 鎂 (Mg) 熱水 鎂會沉在水底 ,  產生溫和的反應 ,  釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鎂 + 水->氫氧化鎂 +  氫 水蒸氣 劇烈地發生反應 ,  發出強烈白光 ,  生成白色粉末 鎂 + 水蒸氣->氧化鎂 +  氫 鋁 (Al) 水蒸氣 穩定地發生反應 ,  但反應很快停止 ,  生成白色粉末 鋁 + 水蒸氣->氧化鋁 +  氫 鋅 (Zn) 水蒸氣 穩定地發生反應 ,  生成粉末 ,  高溫時呈黃色 ,  低溫時呈白色 鋅 + 水蒸氣->氧化鋅 +  氫 鐵 (Fe) 水蒸氣 緩慢地發生反應 ,  生成黑色粉末 鐵 + 水蒸氣->氧化鐵 (II, III) +  氫 鉛 (Pb) 水蒸氣 沒有可觀察的變化 / 銅 (Cu) 水蒸氣 沒有可觀察的變化 / 汞 (Hg) 水蒸氣 沒有可觀察的變化 / 銀 (Ag) 水蒸氣 沒有可觀察的變化 /
金屬與水的反應 鉀 鈉 鈣 鎂 鋁 鋅 鐵 鉛 銅 汞 銀 金 金屬與冷水反應->金屬氫氧化物 + 氫 金屬與水蒸氣反應->金屬氧化物 + 氫 金屬與熱水反應->金屬氫氧化物 + 氫 金屬與水蒸氣沒有反應 活性最高 活性最低
金屬與稀酸的反應
金屬與稀酸的反應 鉀  /  鈉  +  稀氫氯酸 -> 氯化鉀  /  鈉  +  氫  ( 爆炸性 ) 鈣  /  鎂  /  鋁  /  鋅  /  鐵  /  鉛  + 稀氫氯酸 -> 氯化鈣  /  鎂  /  鋁  /  鋅  /  鐵  /  鉛  +  氫 鉀  /  鈉  +  稀硫酸 -> 氯化鉀  /  鈉  +  氫  ( 爆炸性 ) 鈣  /  鎂  /  鋁  /  鋅  /  鐵  /  鉛  + 稀硫酸 -> 硫酸鈣  /  鎂  /  鋁  /  鋅  /  鐵  /  鉛  +  氫 銅  /  汞  /  銀  /  鉑  /  金  +  氫氯酸  /  硫酸 -> 無反應 2000(I)4  2001(I)2a  2004(II)38  2005(I)3b 1998(II)38  1999(II)18  2000(I)4  1995(II)18  1995(II)35  1995(II)40  1997(II)50  2002(II)19  2003(I)2
金屬 觀察結果 文字反應式 鉀 (K) 鉀與酸產生爆炸性反應 ,  生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鉀 + 稀氫氯酸->氯化鉀 +  氫 鈉 (Na) 鈉與酸產生爆炸性反應 ,  生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鈉 + 稀氫氯酸->氯化鈉 +  氫 鈣 (Ca) 鈣會沉於酸中 ,  與酸產生猛烈反應 ,  釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鈣 + 稀氫氯酸->氯化鈣 +  氫 鎂 (Mg) 鎂會沉於酸中 ,  與酸產生頗猛烈反應 ,  釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鎂 + 稀氫氯酸->氯化鎂 +  氫 鋁 (Al) 鋁會沉於酸中 ,  與酸迅速產生反應 ,  釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鋁 + 稀氫氯酸->氯化鋁 +  氫 鋅 (Zn) 鋅會沉於酸中 ,  與酸穩定地發生反應 , 釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鋅 + 稀氫氯酸->氯化鋅 +  氫 鐵 (Fe) 鐵會沉於酸中 ,  與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 ,  生成 綠色 溶液 鐵 + 稀氫氯酸->氯化鐵 (II)+  氫 鉛 (Pb) 鉛會沉於酸中 ,  與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 ,  但 反應很快停止 ,  最後有一層白色固體在金屬表面生成 鉛 + 稀氫氯酸->氯化鉛 (II)+  氫 銅 (Cu) 沒有可觀察的變化 / 汞 (Hg) 沒有可觀察的變化 / 銀 (Ag) 沒有可觀察的變化 /
金屬 觀察結果 文字反應式 鉀 (K) 鉀與酸產生爆炸性反應 ,  生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鉀 + 稀硫酸->硫酸鉀 +  氫 鈉 (Na) 鈉與酸產生爆炸性反應 ,  生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鈉 + 稀硫酸->硫酸鈉 +  氫 鈣 (Ca) 鉛會沉於酸中 ,  與酸產生猛烈反應 , 釋出無色氣泡 ,  但 反應很快停止 ,  最後有一層白色固體在金屬表面生成 鈣 + 稀硫酸->硫酸鈣 +  氫 鎂 (Mg) 鎂會沉於酸中 ,  與酸產生頗猛烈反應 ,  釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鎂 + 稀硫酸->硫酸鎂 +  氫 鋁 (Al) 鋁會沉於酸中 ,  與酸迅速產生反應 ,  釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鋁 + 稀硫酸->硫酸鋁 +  氫 鋅 (Zn) 鋅會沉於酸中 ,  與酸穩定地發生反應 , 釋出無色氣泡 ,  生成無色溶液 鋅 + 稀硫酸->硫酸鋅 +  氫 鐵 (Fe) 鐵會沉於酸中 ,  與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 ,  生成 綠色 溶液 鐵 + 稀硫酸->硫酸鐵 (II)+  氫 鉛 (Pb) 鉛會沉於酸中 ,  與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 ,  但 反應很快停止 ,  最後有一層白色固體在金屬表面生成 鉛 + 稀硫酸->硫酸鉛 (II)+  氫 銅 (Cu) 沒有可觀察的變化 / 汞 (Hg) 沒有可觀察的變化 / 銀 (Ag) 沒有可觀察的變化 /
金屬與稀酸的反應 鉀 鈉 鈣 鎂 鋁 鋅 鐵 鉛 銅 汞 銀 金 金屬與稀酸極慢地反應->金屬氯化物  /  金屬硫酸鹽 + 氫 金屬與稀酸沒有反應 活性最高 活性最低 金屬與稀酸反應->金屬氯化物  /  金屬硫酸鹽 + 氫  ( 反應速率遞減 )
金屬的活性序的解釋 金屬反應會形成陽離子
金屬與別的物質發生反應時 ,  會放出電子 ,  形成正離子 每種金屬釋出電子的能力都不同 ,  活潑的金屬較易失去電子 活性序取決於金屬失去電子的難易度
從週期表 同一週期的金屬 ,  活性序由左至右遞減 Na > Mg > Al 只需失去一粒電子就能形成八隅比要失去兩粒電子才能形成八隅 , Na  較 Mg 較易失去電子 , Na  比  Mg  活潑 同一族的金屬 ,  活性序由上至下遞增 K > Na  、 Ca > Mg > Al
化學方程式 以化學式和適當的符號表示的陳述 顯示化學反應中的反應物和生成物的 物理狀態 及 粒子的相對數目 涉及的反應物 產生的生成物 各種物質的物理狀態 各種粒子的相對數目
平衡化學方程式 計量系數 反應物和生成物的化學式前的數目 2H 2  (g) + O 2  (g)   -> 2H 2 O (l)
平衡方程式的方法 1.  寫出文字方程式 鈉  +  水 -> 氫氧化鈉  +  氫 2.  寫出反應物和生成物的符號或化學式 Na + H 2 O -> NaOH + H 2 3.  平衡方程式中的每種原子 2Na + 2H 2 O -> 2NaOH + H 2 4.  在每種物質後面加上適當的物態符號 2Na(s) + H 2 O(l) -> NaOH(aq) + H 2 (g)
緊記 1.  不要改變物質的化學式   Na + H 2 O -> NaOH + H   或   Na + H 3 O -> NaOH + H 2 氫氣的化學式永遠是 H 2 ,  水的分子式永遠是 H 2 O
2.  化學式前面的數字與化學式中的數字有不同意義 3H 2 O,  「 3 」表示三個分子的水 ;  「 2 」表示每個水分子有兩個「 H 」原子 3.  要把離子看成是一個單元 如 SO 4 2- 和 NO 3 -  方程式的左面有兩個 SO 4 2- 離子的話 ,  右面必須有兩個 SO 4 2- 離子
方程式沒有提供的資料 1.  反應發生的條件  ( 溫度 ,  壓力 ,  催化劑等 ) 2.  反應的速率  ( 爆炸性 ,  極劇烈 ,  緩慢 ) 3.  反應是放熱還是吸熱的

組合科學第十一節(18.04.11)

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    金屬與水 / 水蒸氣的反應鉀 + 水 -> 氫氧化鉀溶液 + 氫 紅色石蕊變成藍色 鹼性 鈉 + 水 -> 氫氧化鈉溶液 + 氫 紅色石蕊變成藍色 鹼性 鉀及鈉密度比水低 1997(II)47 1998(I)9bi 2001(I)4 1995(I)1c 2000(I)9ai 2003(I)2a
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    金屬與水的反應 鈣 + 水 -> 氫氧化鈣溶液 + 氫 紅色石蕊變成藍色 鹼性 氫氣可用燃燒中的木條測試 發出爆鳴聲 鎂 + 熱水 -> 氫氧化鎂溶液 + 氫 鈣密度比水高 1999(II)18 2000(II)33 2001(II)7 2003(II)3 2004(I)1 2001(I)9a 2003(I)2
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    金屬與水蒸氣反應 金屬 + 水蒸氣 -> 金屬氧化物 + 氫氣
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    金屬與水蒸氣的反應 鎂 / 鋁 / 鋅 / 鐵 + 水蒸氣 -> 氧化鎂 / 鋁 / 鋅 / 鐵 + 氫 鉛 / 銅 / 汞 / 銀 / 金 + 水蒸氣 -> 無反應 1998(II)11 1999(II)18
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    金屬與水的反應 鉀 鈉鈣 鎂 鋁 鋅 鐵 鉛 銅 汞 銀 金 金屬與冷水反應->金屬氫氧化物 + 氫 金屬與水蒸氣反應->金屬氧化物 + 氫 金屬與熱水反應->金屬氫氧化物 + 氫 金屬與水蒸氣沒有反應 活性最高 活性最低
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    金屬與稀酸的反應 鉀 / 鈉 + 稀氫氯酸 -> 氯化鉀 / 鈉 + 氫 ( 爆炸性 ) 鈣 / 鎂 / 鋁 / 鋅 / 鐵 / 鉛 + 稀氫氯酸 -> 氯化鈣 / 鎂 / 鋁 / 鋅 / 鐵 / 鉛 + 氫 鉀 / 鈉 + 稀硫酸 -> 氯化鉀 / 鈉 + 氫 ( 爆炸性 ) 鈣 / 鎂 / 鋁 / 鋅 / 鐵 / 鉛 + 稀硫酸 -> 硫酸鈣 / 鎂 / 鋁 / 鋅 / 鐵 / 鉛 + 氫 銅 / 汞 / 銀 / 鉑 / 金 + 氫氯酸 / 硫酸 -> 無反應 2000(I)4 2001(I)2a 2004(II)38 2005(I)3b 1998(II)38 1999(II)18 2000(I)4 1995(II)18 1995(II)35 1995(II)40 1997(II)50 2002(II)19 2003(I)2
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    金屬 觀察結果 文字反應式鉀 (K) 鉀與酸產生爆炸性反應 , 生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鉀 + 稀氫氯酸->氯化鉀 + 氫 鈉 (Na) 鈉與酸產生爆炸性反應 , 生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鈉 + 稀氫氯酸->氯化鈉 + 氫 鈣 (Ca) 鈣會沉於酸中 , 與酸產生猛烈反應 , 釋出無色氣泡 , 生成無色溶液 鈣 + 稀氫氯酸->氯化鈣 + 氫 鎂 (Mg) 鎂會沉於酸中 , 與酸產生頗猛烈反應 , 釋出無色氣泡 , 生成無色溶液 鎂 + 稀氫氯酸->氯化鎂 + 氫 鋁 (Al) 鋁會沉於酸中 , 與酸迅速產生反應 , 釋出無色氣泡 , 生成無色溶液 鋁 + 稀氫氯酸->氯化鋁 + 氫 鋅 (Zn) 鋅會沉於酸中 , 與酸穩定地發生反應 , 釋出無色氣泡 , 生成無色溶液 鋅 + 稀氫氯酸->氯化鋅 + 氫 鐵 (Fe) 鐵會沉於酸中 , 與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 , 生成 綠色 溶液 鐵 + 稀氫氯酸->氯化鐵 (II)+ 氫 鉛 (Pb) 鉛會沉於酸中 , 與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 , 但 反應很快停止 , 最後有一層白色固體在金屬表面生成 鉛 + 稀氫氯酸->氯化鉛 (II)+ 氫 銅 (Cu) 沒有可觀察的變化 / 汞 (Hg) 沒有可觀察的變化 / 銀 (Ag) 沒有可觀察的變化 /
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    金屬 觀察結果 文字反應式鉀 (K) 鉀與酸產生爆炸性反應 , 生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鉀 + 稀硫酸->硫酸鉀 + 氫 鈉 (Na) 鈉與酸產生爆炸性反應 , 生成無色溶液和無色氣體 ( 千萬不要進行此實驗 ) 鈉 + 稀硫酸->硫酸鈉 + 氫 鈣 (Ca) 鉛會沉於酸中 , 與酸產生猛烈反應 , 釋出無色氣泡 , 但 反應很快停止 , 最後有一層白色固體在金屬表面生成 鈣 + 稀硫酸->硫酸鈣 + 氫 鎂 (Mg) 鎂會沉於酸中 , 與酸產生頗猛烈反應 , 釋出無色氣泡 , 生成無色溶液 鎂 + 稀硫酸->硫酸鎂 + 氫 鋁 (Al) 鋁會沉於酸中 , 與酸迅速產生反應 , 釋出無色氣泡 , 生成無色溶液 鋁 + 稀硫酸->硫酸鋁 + 氫 鋅 (Zn) 鋅會沉於酸中 , 與酸穩定地發生反應 , 釋出無色氣泡 , 生成無色溶液 鋅 + 稀硫酸->硫酸鋅 + 氫 鐵 (Fe) 鐵會沉於酸中 , 與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 , 生成 綠色 溶液 鐵 + 稀硫酸->硫酸鐵 (II)+ 氫 鉛 (Pb) 鉛會沉於酸中 , 與酸緩慢地發生反應 , 釋出無色氣泡 , 但 反應很快停止 , 最後有一層白色固體在金屬表面生成 鉛 + 稀硫酸->硫酸鉛 (II)+ 氫 銅 (Cu) 沒有可觀察的變化 / 汞 (Hg) 沒有可觀察的變化 / 銀 (Ag) 沒有可觀察的變化 /
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    金屬與稀酸的反應 鉀 鈉鈣 鎂 鋁 鋅 鐵 鉛 銅 汞 銀 金 金屬與稀酸極慢地反應->金屬氯化物 / 金屬硫酸鹽 + 氫 金屬與稀酸沒有反應 活性最高 活性最低 金屬與稀酸反應->金屬氯化物 / 金屬硫酸鹽 + 氫 ( 反應速率遞減 )
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    金屬與別的物質發生反應時 , 會放出電子 , 形成正離子 每種金屬釋出電子的能力都不同 , 活潑的金屬較易失去電子 活性序取決於金屬失去電子的難易度
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    從週期表 同一週期的金屬 , 活性序由左至右遞減 Na > Mg > Al 只需失去一粒電子就能形成八隅比要失去兩粒電子才能形成八隅 , Na 較 Mg 較易失去電子 , Na 比 Mg 活潑 同一族的金屬 , 活性序由上至下遞增 K > Na 、 Ca > Mg > Al
  • 17.
    化學方程式 以化學式和適當的符號表示的陳述 顯示化學反應中的反應物和生成物的物理狀態 及 粒子的相對數目 涉及的反應物 產生的生成物 各種物質的物理狀態 各種粒子的相對數目
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    平衡方程式的方法 1. 寫出文字方程式 鈉 + 水 -> 氫氧化鈉 + 氫 2. 寫出反應物和生成物的符號或化學式 Na + H 2 O -> NaOH + H 2 3. 平衡方程式中的每種原子 2Na + 2H 2 O -> 2NaOH + H 2 4. 在每種物質後面加上適當的物態符號 2Na(s) + H 2 O(l) -> NaOH(aq) + H 2 (g)
  • 20.
    緊記 1. 不要改變物質的化學式 Na + H 2 O -> NaOH + H 或 Na + H 3 O -> NaOH + H 2 氫氣的化學式永遠是 H 2 , 水的分子式永遠是 H 2 O
  • 21.
    2. 化學式前面的數字與化學式中的數字有不同意義3H 2 O, 「 3 」表示三個分子的水 ; 「 2 」表示每個水分子有兩個「 H 」原子 3. 要把離子看成是一個單元 如 SO 4 2- 和 NO 3 - 方程式的左面有兩個 SO 4 2- 離子的話 , 右面必須有兩個 SO 4 2- 離子
  • 22.
    方程式沒有提供的資料 1. 反應發生的條件 ( 溫度 , 壓力 , 催化劑等 ) 2. 反應的速率 ( 爆炸性 , 極劇烈 , 緩慢 ) 3. 反應是放熱還是吸熱的