揭秘金屬活動性的探究

張素英

一、探究金屬活動性的方法

1.分別與氧氣反應，通過兩點進行對比：①反應條件；②反應的劇烈程度。在氧氣中越容易反應（反應條件簡單、反應程度劇烈），則金屬活動性越靠前。

2.兩種金屬分別投入相同質量分數的稀鹽酸（或稀硫酸）中，根據是否產生氣泡及產生氣泡的速率進行判斷。若產生氣泡，則金屬在金屬活動性順序表中氫之前，反之則在氫之后；產生氣泡的速率越快，金屬活動性越靠前。

3.根據金屬和鹽溶液間能否發生置換反應來進行判斷。若A能置換出B，則A的活動性比B強；若不能，則B的活動性比A強。

二、實驗方案的設計

1.兩種金屬

（1）通用法：將一種金屬（X）插入另一種金屬（Y）的鹽溶液中，如果無明顯現象，則兩種金屬活動性由強到弱的順序為Y>X；如果X上有Y附著，則兩種金屬活動性由強到弱的順序為X>Y。

（2）特殊法：在金屬活動性順序中，如果兩種金屬都在氫之前，可以利用稀鹽酸（或稀硫酸）進行判斷：將兩種金屬（形狀、大小相同）分別插入等體積、等濃度的稀鹽酸（或稀硫酸）中，如果X表面產生氣泡速率大于Y，則兩種金屬活動性由強到弱的順序為X>Y；在金屬活動性順序中，如果一種金屬排在氫前，另一種金屬排在氫后，也可以利用稀鹽酸（或稀硫酸）進行判斷：將兩種金屬（形狀、大小相同）分別插入等體積、等濃度的稀鹽酸（或稀硫酸）中，如果X表面有氣泡產生，Y表面無明顯現象，則兩種金屬活動性由強到弱的順序為X>Y。

2.三種金屬

（1）通用法：先按照金屬活動性順序排列，然后常利用兩邊夾中間的方法進行探究。

①兩邊金屬夾中間鹽溶液（簡稱“兩金夾一鹽”）：將活動性最強和最弱的兩種金屬單質分別插入活動性居中的金屬的可溶性鹽溶液中，觀察現象（金屬表面是不是有另一種金屬析出及溶液顏色變化），通過分析現象得出結論。

②兩邊鹽溶液夾中間金屬（簡稱“兩鹽夾一金”）：將活動性居中的金屬單質分別插入活動性最強和最弱的兩種金屬的可溶性鹽溶液中，觀察現象（金屬表面是不是有另一種金屬析出及溶液顏色變化），通過分析現象得出結論。

（2）特殊法：在金屬活動性順序中，如果三種金屬中只有一種金屬在氫之后，可以利用稀鹽酸（或稀硫酸）進行判斷：將三種金屬（形狀、大小相同）分別插入等體積、等濃度的稀鹽酸（或稀硫酸）中，如果X、Y表面均產生氣泡且X表面產生氣泡速率大于Y，Z表面無明顯現象，則三種金屬活動性由強到弱的順序為X>Y>Z；在金屬活動性順序中，如果三種金屬中有兩種金屬在氫之后，可以先利用稀鹽酸（或稀硫酸）判斷氫前面金屬，再利用其他兩種金屬中的任意一種插入另一種金屬的鹽溶液中進行判斷。

三、實驗注意事項

1.實驗前必須打磨金屬表面，除去氧化層或污物。

2.做金屬與酸反應的實驗時一般用稀鹽酸或稀硫酸，不能用硝酸和濃硫酸。

3.金屬與鹽溶液反應，鹽必須可溶于水。

4.并不是所有排在前面的金屬都能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，如鉀、鈣、鈉。

四、中考真題解讀

例1（2015年河北）金屬M與AgNO3溶液發生反應：M+2AgNO3M（NO3）2+2Ag，下列說法正確的是（ ）。

A.M可能是鋁

B.Ag的金屬活動性比M強

C.反應前后M的化合價發生了改變

D.在金屬活動性順序里，M一定排在氫前

解析鋁元素在與其他元素化合時顯+3價，由題干中化學方程式可看出M在化合物中顯+2價，A錯誤；在金屬活動性順序中，位于前面的金屬可以把位于后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，M能與硝酸銀反應置換出銀，說明M的金屬活動性比銀強，B錯誤；反應前M為單質，元素的化合價為0，生成物M（NO3）2中M的化合價為+2，反應前后M的化合價發生了改變，C正確；在金屬活動性順序中，M不一定排在氫前，如銅排在氫后，也可以與AgNO3發生置換反應，D錯誤。

答案 C

例2（2015年山西）探究Mg、Fe、Cu三種金屬的活動性順序，下列試劑的選擇方案不可行的是（ ）。

A.Mg、Cu、FeSO4溶液

B.Mg、Fe、Cu、稀硫酸

C.Fe、Cu、MgSO4溶液

D.Fe、MgSO4溶液、CuSO4溶液

解析鎂可以與FeSO4溶液反應置換出鐵，說明活動性鎂>鐵，銅與FeSO4溶液不反應，說明活動性鐵>銅，由此可得出三種金屬活動性鎂>鐵>銅，A方案合理；鎂與稀硫酸反應生成氫氣，說明活動性鎂>氫，鐵與稀硫酸反應生成氫氣，說明活動性鐵>氫，鎂與稀硫酸的反應比鐵與稀硫酸的反應劇烈，則可得鎂>鐵，銅與稀硫酸不反應，說明氫>銅，由此可得出三種金屬活動性鎂>鐵>銅，B方案合理；鐵、銅與MgSO4溶液均不反應，說明活動性鎂>鐵，鎂>銅，但無法確定鐵和銅的活動性強弱，C方案不合理；鐵與MgSO4溶液不反應，說明活動性鎂>鐵，鐵與CuSO4溶液反應置換出銅，說明活動性鐵>銅，由此可得出三種金屬活動性鎂>鐵>銅，D方案合理。

答案 C。

例3（2015年蘭州）取等質量的甲、乙、丙三種金屬，分別投入相同濃度的鹽酸中，只有甲有氣泡產生；再取一小塊乙投入丙的硝酸鹽溶液中，乙的表面沒有丙析出。則甲、乙、丙三種金屬的活動性順序是（ ）。

A.甲>乙>丙 B.甲>丙>乙 C.丙>乙>甲 D.乙>丙>甲

解析將甲、乙、丙三種金屬分別投入相同濃度的鹽酸中，只有甲有氣泡產生，說明金屬活動性甲排在氫前，乙、丙排在氫后；將乙投入丙的硝酸鹽溶液中，乙的表面無丙析出，說明金屬活動性乙排在丙后，即甲、乙、丙三種金屬的活動性順序是甲>丙>乙。

答案 B。

五、中考真題練習

1.（2015年德州）硬鋁的組成金屬有鋁、鎂、銅、錳等。已知：錳絲放入稀硫酸中，有氣泡產生；錳絲放入硫酸鋁溶液中，表面沒有金屬析出。結合我們所學金屬在溶液中的活動性順序，下列有關金屬的活動性強弱判斷錯誤的是（ ）。

A.Mn強于Cu B.Al強于Mn

C.Mg強于Al D.Mn強于Mg

2.（2015年郴州）下列可用于驗證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性順序的一組藥品是（ ）。

A.Fe、Cu、H2SO4溶液 B.Cu、Ag、FeSO4溶液

C.Fe、Ag、CuSO4溶液

D.Ag、FeSO4溶液、CuSO4溶液

3.（2015年荊州）將X、Y、Z三種金屬單質分別放入鹽酸中，僅Y的表面有氣泡產生；再將它們分別放入XClm溶液中，又僅Y的表面有X單質析出。則這三種金屬的活動性順序是（ ）。

A.X>Y>Z B.Y>X>Z C.Y>Z>X D.Z>Y>X

答案：1.D2.C3.B

（收稿日期：2016-02-15）endprint