例析金屬活動性順序的應用

常見金屬的活動順序是判斷有關置換反應能否發生的依據，也是使學生在掌握金屬與酸、金屬與鹽溶液反應條件的基礎上，能夠解釋生活中一些常見現象。選擇試劑比較和驗證金屬的活動性，是對金屬性質的靈活運用，其知識難度較大，綜合性較強。

一、判斷金屬活動性強弱

在金屬活動性順序里，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。

例題1（2023年廣西）下列金屬中，金屬活動性最強的是（

）。

A．K

B．Zn

C．Cu

D．Ag

解析

常見金屬活動性順序為K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，金屬的活動性就越強，選項提供的4種金屬中鉀的位置最靠前，故4種金屬中金屬活動性最強的是K。答案：Ao

二、判斷金屬與酸反應

1．金屬：排在氫前面的金屬（K、Ca、Na這3種金屬的活動性非常強，還可以與水反應）能與稀鹽酸、稀硫酸反應生成氫氣，排在氫后面的金屬不能與稀鹽酸、稀硫酸反應。

2．酸：稀鹽酸、稀硫酸與排在氫前面的金屬反應生成鹽和氫氣。濃硫酸和硝酸的氧化性強，與金屬反應后不生成氫氣。

3．鐵與酸反應時，生成亞鐵鹽。

例題2 （2023年西藏）將粗細相同的X、Y、23種金屬絲分別放人質量和濃度相同的稀鹽酸中，根據如圖1所示的實驗現象，3種金屬的活動性強弱順序正確的是（

）。

A．Y>Z>X

B.X>Z>Y

C.Z>Y>X

D．Z>X>Y

解析

將粗細相同的X、Y、Z3種金屬絲分別放入質量和濃度相同的稀鹽酸中，X產生氣泡的速率較快，Z其次，Y不與稀鹽酸反應，則3種金屬的活動性強弱順序正確的是X>Z>Y。答案：B。

三、判斷金屬與鹽反應

對于金屬：排在前面的金屬（K、Ca、Na除外）能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來。

對于鹽：必須可溶于水，金屬和鹽反應的微觀實質是金屬原子失去電子形成離子，鹽溶液中不活潑金屬離子得到電子形成金屬單質。鐵與鹽反應時，生成亞鐵鹽。

例題3（2023年懷化）向Cu（N03）2溶液中分別加入金屬X、Y，反應一段時間后在X表面有紅色物質析出，y表面無明顯變化，則X、Y、Cu3種金屬的活動性由強到弱的順序為（

）。

A．Cu>X>Y

B．X>Cu>y

C．X>Y>Cu

D．Y> Cu >X

解析

現有X、Y2種金屬，分別把它們插入到Cu（N03）2溶液中，一段時間后，在X表面有紅色固體析出，在Y表面無明顯變化，說明X的金屬活動性比銅強，y的金屬活動性比銅弱。即金屬活動性：X>Cu>y。答案：B。

四、金屬活動性順序的實驗探究應用

要驗證金屬的化學活動性順序，可按下列方法選擇金屬和鹽溶液：先將金屬按金屬活動性順序排序；再選擇中間金屬的單質，選擇兩端金屬的鹽溶液，或選擇中間金屬的鹽溶液，兩端的金屬的單質。

例題4（2023秋洋縣期末）為比較某金屬尺與鐵、銅的金屬活動性強弱，對3種金屬的活動性順序做：猜想一：R>Fe>Cu；猜想二：Fe>R>Cu；猜想三：Fe >Cu >R。

【實驗探究】方案一：完成表1探究實驗。

方案二：將經打磨并形狀、大小相同的鐵片銅片和R片進行表2所列實驗。

【得出結論】猜想一正確。

【表達交流】（3）寫出鐵絲與硫酸銅溶液反應的化學方程式：____。

（4）方案二中x=____，y=___。

解析

（1）鐵絲在空氣中不能燃燒；（2）鐵比銅活潑，則鐵能和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，會觀察到鐵絲表面有紅色固體析出，溶液由藍色轉變為淺綠色；（3）鐵和硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵，反應的化學方程式為：