金屬活動(dòng)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(shí)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(duì)同學(xué)們對(duì)金屬活動(dòng)性順序表存在的疑惑，老師交給她一項(xiàng)任務(wù)：對(duì)有關(guān)金屬活動(dòng)性順序的內(nèi)容進(jìn)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(duì)其進(jìn)行了整理，讓我們一起來學(xué)習(xí)吧！

一、掌握順序

金屬活動(dòng)性順序是歷年中考命題的熱點(diǎn)，題目的難易程度不等，題型各異。因此，對(duì)金屬活動(dòng)性順序表的正確理解和靈活運(yùn)用是同學(xué)們學(xué)習(xí)的重要任務(wù)。全面認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性順序的含義，要從以下幾個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行理解：

1.掌握一個(gè)規(guī)律

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

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(gè)要點(diǎn)

（1）適用范圍：金屬活動(dòng)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(shí)：①酸一般是指稀硫酸、稀鹽酸等非氧化性強(qiáng)酸，不包括濃硫酸和硝酸等強(qiáng)氧化性酸；②鐵與酸（如稀硫酸、稀鹽酸）反應(yīng)，生成的是+2價(jià)的亞鐵鹽。

（3）判斷金屬與鹽反應(yīng)時(shí)：①鹽必須是可溶的，因?yàn)榻饘倥c鹽的反應(yīng)必須在溶液中進(jìn)行； ②鐵與鹽反應(yīng)，生成的是+2價(jià)的亞鐵鹽。

二、熟悉題型

1.金屬與酸的反應(yīng)

例1（2015·山東濟(jì)寧）某實(shí)驗(yàn)小組在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，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(qǐng)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(dòng)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(dòng)性越強(qiáng)，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(xiàng)錯(cuò)誤；等質(zhì)量的、相同價(jià)態(tài)的金屬與足量的酸反應(yīng)，金屬的相對(duì)原子質(zhì)量越小，生成的氫氣質(zhì)量越大，故C項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：C

點(diǎn)評(píng)：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(duì)原子質(zhì)量和化合價(jià)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(diǎn)”找準(zhǔn)，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(dòng)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(dòng)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(xiàng)。

答案：D

點(diǎn)評(píng)：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(rèn)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(diǎn)。然后，根據(jù)金屬活動(dòng)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(dòng)性強(qiáng)弱

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

答案：C

點(diǎn)評(píng)：探究金屬的活動(dòng)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(qiáng)，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(dòng)性順序是人們通過金屬與酸、鹽溶液等反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所總結(jié)出的一般規(guī)律，同學(xué)們只有充分認(rèn)識(shí)、全面理解，并在解題的過程中實(shí)踐運(yùn)用，才能真正掌握這一重要規(guī)律。