Задача 1
Условие (кратко)
Перечислить общие химические свойства металлов, выделить особенности реакций металлов с растворами кислот и солей.
Решение
Металлы реагируют:
- С неметаллами — кислородом, галогенами, серой: \(\mathrm{2Mg + O_2 \xrightarrow{t} 2MgO}\), \(\mathrm{2Fe + 3Cl_2 \rightarrow 2FeCl_3}\), \(\mathrm{Fe + S \xrightarrow{t} FeS}\).
- С водой — активные металлы при обычных условиях дают щёлочь и водород, \(\mathrm{2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\uparrow}\); менее активные — только при высокой температуре, с паром.
- С растворами кислот — с выделением водорода, \(\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\uparrow}\).
- С растворами солей — более активный металл вытесняет менее активный, \(\mathrm{Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu}\).
- С оксидами менее активных металлов при нагревании (алюминотермия), \(\mathrm{2Al + Cr_2O_3 \xrightarrow{t} Al_2O_3 + 2Cr}\).
Особенности реакций с кислотами:
- водород вытесняют только металлы, стоящие в ряду активности левее водорода;
- образующаяся соль должна быть растворимой, иначе она покроет металл плёнкой (свинец почти не растворяется в серной кислоте — \(\mathrm{PbSO_4}\) нерастворим);
- щелочные и щелочноземельные металлы в растворе сначала реагируют с водой;
- концентрированная серная и азотная кислоты окисляют металлы за счёт серы и азота кислотного остатка, водород при этом не выделяется.
Особенности реакций с солями:
- металл вытесняет из раствора соли только металлы, стоящие в ряду правее него;
- исходная и образующаяся соли должны быть растворимыми;
- щелочные и щелочноземельные металлы для этого не годятся — они реагируют с водой раствора.
Ответ
С неметаллами, водой, кислотами, солями, оксидами; с кислотами — металлы левее H и растворимая соль; с солями — вытесняют металлы правее себя, кроме щелочных и щёлочноземельных
Почему так
Какие реакции возможны, определяет положение металла в электрохимическом ряду напряжений и растворимость образующейся соли.
Подробнее — в теме «Химические свойства металлов».