金屬活動性順序在解題中的應(yīng)用

羅明奎++敦玉

小紅博學(xué)多才，學(xué)習(xí)時善于思考，在同學(xué)之中享有“小博士”之美稱。在學(xué)習(xí)了金屬和金屬材料后，針對同學(xué)們對金屬活動性順序表存在的疑惑，老師交給她一項任務(wù)：對有關(guān)金屬活動性順序的內(nèi)容進行總結(jié)，以幫助同學(xué)們理解和掌握。小紅經(jīng)過一番努力，上交了一份滿意的學(xué)習(xí)筆記，老師對其進行了整理，讓我們一起來學(xué)習(xí)吧！

一、掌握順序

金屬活動性順序是歷年中考命題的熱點，題目的難易程度不等，題型各異。因此，對金屬活動性順序表的正確理解和靈活運用是同學(xué)們學(xué)習(xí)的重要任務(wù)。全面認識金屬活動性順序的含義，要從以下幾個方面對其進行理解：

1.掌握一個規(guī)律

金屬活動性順序揭示的一個規(guī)律：在金屬活動性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動性就越強。

2.記住兩種應(yīng)用

（1）判斷金屬與酸的反應(yīng)。排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫，而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。

（2）判斷金屬與鹽的反應(yīng)。排在前面的金屬一般能把排在其后的金屬從它的鹽溶液里置換出來，但K、Ca、Na太活潑，易與水反應(yīng)，不與酸、鹽發(fā)生置換反應(yīng)。

3.注意三個要點

（1）適用范圍：金屬活動性順序僅適用于在水溶液中的反應(yīng)，超出此范圍則不一定適用。

（2）判斷金屬與酸反應(yīng)時：①酸一般是指稀硫酸、稀鹽酸等非氧化性強酸，不包括濃硫酸和硝酸等強氧化性酸；②鐵與酸（如稀硫酸、稀鹽酸）反應(yīng)，生成的是+2價的亞鐵鹽。

（3）判斷金屬與鹽反應(yīng)時：①鹽必須是可溶的，因為金屬與鹽的反應(yīng)必須在溶液中進行； ②鐵與鹽反應(yīng)，生成的是+2價的亞鐵鹽。

二、熟悉題型

1.金屬與酸的反應(yīng)

例1（2015·山東濟寧）某實驗小組在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時，得到金屬與酸反應(yīng)制取氫氣的質(zhì)量關(guān)系如圖1所示。請根據(jù)圖像信息判斷，下列說法正確的是（）

A.四種金屬與酸反應(yīng)的速率：Al>Mg>Fe>Zn

B.四種金屬的活動性順序：Mg>Al>Zn>Fe

C.同質(zhì)量的四種金屬與足量酸反應(yīng)得到氫氣的質(zhì)量：Al>Mg>Fe>Zn

D.Al、Mg、Fe、Zn四種金屬與酸反應(yīng)得到氫氣的質(zhì)量比：127∶124∶156∶165

解析：金屬的活動性越強，與酸反應(yīng)的速率越快，四種金屬與酸反應(yīng)的速率應(yīng)為Mg>Al>Zn>Fe，但根據(jù)圖像信息則無法判斷，故A、B兩項錯誤；等質(zhì)量的、相同價態(tài)的金屬與足量的酸反應(yīng)，金屬的相對原子質(zhì)量越小，生成的氫氣質(zhì)量越大，故C項正確；從圖像看，四種金屬與酸反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量相等，故D項錯誤。

答案：C

點評：等質(zhì)量的金屬與足量的酸完全反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣多少的順序與金屬的相對原子質(zhì)量和化合價有關(guān) （見圖2）；足量的Al、Mg、Fe、Zn與等量酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣質(zhì)量相等（見圖3）。解答圖像題的關(guān)鍵是將圖像中完全反應(yīng)的“點”找準，然后與題目中的數(shù)據(jù)結(jié)合解答。

2.金屬與鹽的反應(yīng)

例2（2015·遼寧丹東）在氯化亞鐵和氯化鎂的混合溶液中加入一定量的鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液。下列說法正確的是（）

A.濾渣中一定含有鐵，一定沒有鎂、鋅

B.得到的濾液一定是無色的

C.濾渣中一定含有鐵和鋅，一定沒有鎂

D.濾液中一定含有鋅離子和鎂離子

解析：在金屬活動性順序表中，排在前面的金屬能把排在其后的金屬從它的鹽溶液中置換出來。Fe、Mg、Zn三種金屬的活動性順序是Mg>Zn>Fe，在FeCl2和MgCl2的混合溶液中加入一定量的鋅粉，Zn能置換出鹽溶液中的Fe，而不能置換出鹽溶液中的Mg，充分反應(yīng)后過濾，濾渣中一定有置換出來的Fe，可能有剩余的Zn，一定沒有Mg；濾液中一定有生成的ZnCl2和沒有參加反應(yīng)的MgCl2，可能有剩余的FeCl2，因而濾液中一定含有的金屬離子是Zn2+和Mg2+，可能含有的金屬離子是Fe2+。故正確答案為D項。

答案：D

點評：做此類試題我們首先要明白反應(yīng)條件：鹽是溶液，“前置后”。越活潑的金屬，越先反應(yīng)；越不活潑的金屬，越先被置換。其次，認真分析題目，找出題目中的關(guān)鍵詞，如例題中的“一定量”，排除所設(shè)置的霧點。然后，根據(jù)金屬活動性順序判斷所發(fā)生的置換反應(yīng)。最后，依次寫出題目中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式，解答試題。

3.探究金屬的活動性強弱

例3（2015·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：A項，Mg可以置換出FeSO4溶液中的Fe，證明Mg的金屬活動性比Fe強，Cu和FeSO4溶液不反應(yīng)，證明Fe的金屬活動性比Cu強，因此，可以證明三種金屬的活動性順序，該方案可行；B項，Mg與稀硫酸反應(yīng)置換出H2，說明活動性Mg>H，F(xiàn)e與稀硫酸反應(yīng)置換出H2，說明活動性Fe>H，根據(jù)Mg與稀硫酸的反應(yīng)比Fe與稀硫酸的反應(yīng)更劇烈，可得活動性Mg>Fe，Cu與稀硫酸不反應(yīng)，說明活動性H>Cu，由此可得出三種金屬的活動性順序，該方案可行；C項，F(xiàn)e、Cu與MgSO4溶液均不反應(yīng)，說明活動性Mg>Fe、Mg>Cu，但無法確定Fe和Cu的活動性強弱，該方案不可行；D項，F(xiàn)e與MgSO4溶液不反應(yīng)，說明活動性Mg>Fe，F(xiàn)e與CuSO4溶液反應(yīng)置換出Cu，說明活動性Fe>Cu，由此可得出三種金屬的活動性順序，該方案可行。

答案：C

點評：探究金屬的活動性順序有兩種方法：方法一，金屬與酸溶液，能發(fā)生反應(yīng)的金屬活潑性在H之前，且反應(yīng)越劇烈，金屬越活潑，不能發(fā)生反應(yīng)的金屬活潑性在H之后；方法二，金屬與其他金屬鹽溶液反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)的金屬比鹽溶液中的金屬活潑性強，不能發(fā)生反應(yīng)的金屬則比鹽溶液中的金屬活潑性弱。

總之，金屬活動性順序是人們通過金屬與酸、鹽溶液等反應(yīng)的實驗結(jié)果所總結(jié)出的一般規(guī)律，同學(xué)們只有充分認識、全面理解，并在解題的過程中實踐運用，才能真正掌握這一重要規(guī)律。endprint