Question

在學習完“金屬和金屬材料”后，小聰同學對所學過的與金屬有關的知識進行了歸納整理，他發(fā)現(xiàn)：常見的金屬一般具有如下性質：①與氧氣反應；②與某些酸反應；③與某些金屬化合物的溶液反應（如硫酸銅溶液）．經分析、比較，他又發(fā)現(xiàn)金屬的這些性質與金屬的活動性間似乎存在一定的聯(lián)系．如只有活動性強的金屬（鋅、鐵等）才能將活動性弱的金屬（如銅）從它的化合物溶液中置換出來，這是金屬具有性質③的原因．
請你和小聰一起來分析、思考，舉例說明金屬的活動性在金屬的下列性質中是如何得以體現(xiàn)的：
（1）性質①：

 

（2）性質②：

 

同學們從小聰?shù)陌l(fā)現(xiàn)中得到鼓舞，決定探究金屬活動性與金屬元素的原子結構間的關系，他們列舉了如圖所示的金屬的原子結構示意圖：

（3）通過對上圖進行分析，他們發(fā)現(xiàn)金屬的活動性與該金屬的原子結構有著密切的關系．相信你也有所發(fā)現(xiàn)！請將你的結論寫下來：
①

 

②

 

．

Answer 1

考點：金屬的化學性質,原子結構示意圖與離子結構示意圖

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)金屬與氧氣，與酸反應的規(guī)律舉例說明；
（2）根據(jù)元素的原子結構圖中最外層電子數(shù)，判斷元素在化學反應中表現(xiàn)出的性質；根據(jù)原子的核外電子排布與元素的化學性質的有密切關系，由金屬活動性與金屬的原子結構，判斷金屬活動性與原子結構的關系．

解答：解：（1）在常溫下，鎂比鐵更容易與氧氣發(fā)生化學反應；
故答案為：活動性越強的金屬越容易與氧氣反應，如鎂比鐵易與氧氣反應；（合理即可）
（2）金屬活動性越強，則金屬與酸反應速率越快；
故答案為：活動性越強的金屬與酸反應的速率越快，如鎂比鐵與酸反應的速率快（合理即可）；
（3）根據(jù)元素的原子結構圖，最外層電子數(shù)小于4時，易失電子；
鈉、鋁、鎂三種原子的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)依次變大，而三種金屬的活動性Na＞Mg＞Al；鉀、鈣兩原子的電子層數(shù)相同，最外層電子數(shù)也依次變大，而二種金屬的活動性為為K＞Ca；可判斷當電子層數(shù)相同時，最外層電子數(shù)越小，其活動性相對較強；
鉀、鈉兩原子的最外層電子數(shù)相同，核外電子層數(shù)增加，且兩金屬的活動性K＞Na；鈣、鎂兩原子的最外層電子數(shù)相同，核外電子層數(shù)增加，且兩金屬的活動性Ca＞Mg；可判斷當最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越少，其活動性相對較弱；
故答案為：五種金屬的原子最外層電子數(shù)都小于4，在化學反應中都易失去電子；當五種金屬的原子的電子層數(shù)相同時，最外層電子數(shù)越小，越容易失去電子，其活動性相對較強（或當最外層電子數(shù)相同時，電子層數(shù)越少，其活動性相對較弱）．

點評：本題考查了金屬活動性順序的意義及運用以及根據(jù)金屬活動性順序強弱關系，對比金屬元素的原子的核外電子排布，歸納金屬活動性與原子的核外電子排布的規(guī)律，體現(xiàn)了結構體現(xiàn)了性質．