属与水反应的能力主要取决于其化学活动性及反应条件(如温度、金属形态等),下面内容是具体分类:
一、常温下与水剧烈反应的金属
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金属(IA族)
- 钠(Na)、钾(K)、锂(Li)、铷(Rb)、铯(Cs)
这些金属在常温下与冷水剧烈反应,生成强碱性氢氧化物和氢气。例如:
\[ 2\textNa} + 2\textH}_2\textO} → 2\textNaOH} + \textH}_2↑ \]
反应剧烈程度:钾 > 钠 > 锂。
- 钠(Na)、钾(K)、锂(Li)、铷(Rb)、铯(Cs)
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分碱土金属(IIA族)
- 钙(Ca)、钡(Ba)
它们与冷水反应生成氢氧化物和氢气,但反应速度较碱金属慢:
\[ \textCa} + 2\textH}_2\textO} → \textCa(OH)}_2 + \textH}_2↑ \] 。
- 钙(Ca)、钡(Ba)
二、加热条件下与水反应的金属
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(Mg)
- 在冷水中反应缓慢(表面形成氢氧化镁保护层),与热水或水蒸气加热后反应加快:
\[ \textMg} + 2\textH}_2\textO} → \textMg(OH)}_2 + \textH}_2↑ \] 。
- 在冷水中反应缓慢(表面形成氢氧化镁保护层),与热水或水蒸气加热后反应加快:
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(Al)
- 常温下因表面形成致密氧化铝(Al?O?)保护膜而几乎不反应,但在高温下可与水蒸气反应:
\[ 2\textAl} + 3\textH}_2\textO(g)} → \textAl}_2\textO}_3 + 3\textH}_2↑ \] 。
- 常温下因表面形成致密氧化铝(Al?O?)保护膜而几乎不反应,但在高温下可与水蒸气反应:
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(Fe)
- 高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气:
\[ 3\textFe} + 4\textH}_2\textO(g)} → \textFe}_3\textO}_4 + 4\textH}_2↑ \] 。
- 高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气:
三、其他金属的独特情况
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(Zn)
- 常温下几乎不反应,高温下与水蒸气生成氧化锌和氢气:
\[ \textZn} + \textH}_2\textO(g)} → \textZnO} + \textH}_2↑ \] 。
- 常温下几乎不反应,高温下与水蒸气生成氧化锌和氢气:
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(Be)、稀土金属
- 铍因表面氧化膜稳定,常温下不反应;稀土金属需高温条件下与水蒸气反应。
四、不活泼金属(不与水反应)
- 铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)
这些金属在常温或高温下均不与水反应,但可能与强氧化性酸(如硝酸)影响。
金属活动性与反应条件的关系
- 活泼金属(如K、Na、Ca):常温下与水剧烈反应。
- 中等活泼金属(如Mg、Al、Fe):需加热或高温条件。
- 不活泼金属(如Cu、Ag):不与水反应。
需完整金属活动性顺序表或具体反应条件,可参考化学教材或金属反应相关实验资料。
