Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều Bài 16: Dãy hoạt động hoá học có đáp án

Đề xuất thí nghiệm:

Thí nghiệm 1: Khảo sát phản ứng của các kim loại Na, Fe, Cu với nước

Chuẩn bị: 1 mẩu kim loại natri bằng hạt đậu xanh, đinh sắt và dây đồng; 2 ống nghiệm đựng nước được đánh số (1), (2), chậu thuỷ tinh dựng nước.

Tiến hành: Cho mẩu natri vào chậu thuỷ tinh đựng nước, đinh sắt vào ống nghiệm (1), dây đồng vào ống nghiệm (2).

Quan sát hiện tượng xảy ra và thực hiện các yêu cầu sau:

Dựa vào khả năng phản ứng với nước, có thể chia các kim loại natri, đồng và sắt thành mấy nhóm? So sánh mức độ hoạt động hoá học của các nhóm kim loại này.

Thí nghiệm 2: Khảo sát phản ứng của kim loại Fe, Cu với dung dịch acid

Chuẩn bị: đinh sắt, dây đồng, hai ống nghiệm đựng cùng một lượng dung dịch HCl cùng nồng độ.

Tiến hành: Cho đinh sắt, dây đồng vào từng ống nghiệm riêng biệt đựng dung dịch HCl.

Quan sát hiện tượng xảy ra và thực hiện các yêu cầu sau:

a) Hãy cho biết kim loại nào phản ứng được với dung dịch HCl (đẩy được hydrogen ra khỏi acid).

b) So sánh mức độ hoạt động hoá học của sắt, đồng với hydrogen.

c) So sánh mức độ hoạt động hoá học của sắt với đồng.

- Hiện tượng:

+ Màu của dung dịch chuyển dần từ không màu sang xanh.

+ Có lớp kim loại trắng sáng bám ngoài phoi đồng.

- Giải thích: Kim loại đồng đã đẩy kim loại bạc ra khỏi muối để được muối mới (tan vào dung dịch có màu xanh) và kim loại mới (màu trắng bạc).

- Phương trình hoá học:

Cu + 2AgNO$_{3}$ → Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ + 2Ag

- So sánh: Đồng hoạt động hoá học mạnh hơn bạc.

Chỉ có phản ứng (a) xảy ra.

Phương trình hoá học:

Fe + 2HCl → FeCl$_{2}$ + H$_{2}$

Hiện tượng:

+ Ống nghiệm chứa kim loại Cu không có hiện tượng gì xuất hiện.

+ Ống nghiệm chứa kim loại Mg có phản ứng xảy ra mạnh, mẩu Mg tan dần, khí thoát ra mạnh.

+ Ống nghiệm chứa kim loại Fe có phản ứng xảy ra nhưng êm dịu hơn so với Mg, có khí thoát ra.

- Khí thoát ra là H$_{2}$. Các phương trình hoá học minh hoạ:

Cu + HCl → không phản ứng

Mg + 2HCl → MgCl$_{2}$ + H$_{2}$

Fe + 2HCl → FeCl$_{2}$ + H$_{2}$

- Kim loại hoạt động hoá học kém hơn hydrogen (H) là Cu.

- Sắp xếp các kim loại và hydrogen theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hoá học là:

Mg, Fe, H, Cu.

b) Phương trình hoá học:

Mg + H$_{2}$SO$_{4 loãng}$ → MgSO$_{4}$ + H$_{2}$

Kim loại magnesium có phản ứng được với dung dịch muối copper(II) nitrate. Do magnesium (Mg) hoạt động hoá học mạnh hơn đồng (copper, Cu) nên đẩy được Cu ra khỏi muối.

Mg + Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ → Mg(NO$_{3}$)$_{2}$ + Cu

Kim loại magnesium có phản ứng được với dung dịch muối copper(II) nitrate. Do magnesium (Mg) hoạt động hoá học mạnh hơn đồng (copper, Cu) nên đẩy được Cu ra khỏi muối.

Mg + Cu(NO$_{3}$)$_{2}$ → Mg(NO$_{3}$)$_{2}$ + Cu

Hiện tượng:

+ Viên Na phản ứng mãnh liệt với nước, giải phóng khí, dung dịch sau phản ứng có màu hồng.

+ Phản ứng xảy ra rất chậm, thấy có màu hồng trên bề mặt mẩu Mg.

Phương trình hoá học:

2Na + 2H$_{2}$O → 2NaOH + H$_{2}$

Mg + 2H$_{2}$O → Mg(OH)$_{2}$ + H$_{2}$

Mức độ hoạt động hoá học của natri mạnh hơn magnesium.

Thí nghiệm 1 cho thấy: Cu hoạt động hoá học mạnh hơn Ag.

Thí nghiệm 2 cho thấy mức độ hoạt động của các kim loại giảm dần theo thứ tự: Mg, Fe, Cu.

Thí nghiệm 3 cho thấy: Na hoạt động hoá học mạnh hơn Mg.

Vậy sắp xếp các kim loại theo chiều giảm dần mức độ hoạt động hoá học là:

Na, Mg, Fe, Cu, Ag.

a) Zn + 2HCl → ZnCl$_{2}$ + H$_{2}$;

b) Zn + MgSO$_{4}$ → không phản ứng;

c) Zn + CuSO$_{4}$ → ZnSO$_{4}$ + Cu;

d) Zn + FeCl$_{2}$ → ZnCl$_{2}$ + Fe.