揭秘金屬活動(dòng)性的探究

張素英

一、探究金屬活動(dòng)性的方法

1.分別與氧氣反應(yīng)，通過(guò)兩點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比：①反應(yīng)條件；②反應(yīng)的劇烈程度。在氧氣中越容易反應(yīng)（反應(yīng)條件簡(jiǎn)單、反應(yīng)程度劇烈），則金屬活動(dòng)性越靠前。

2.兩種金屬分別投入相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸（或稀硫酸）中，根據(jù)是否產(chǎn)生氣泡及產(chǎn)生氣泡的速率進(jìn)行判斷。若產(chǎn)生氣泡，則金屬在金屬活動(dòng)性順序表中氫之前，反之則在氫之后；產(chǎn)生氣泡的速率越快，金屬活動(dòng)性越靠前。

3.根據(jù)金屬和鹽溶液間能否發(fā)生置換反應(yīng)來(lái)進(jìn)行判斷。若A能置換出B，則A的活動(dòng)性比B強(qiáng)；若不能，則B的活動(dòng)性比A強(qiáng)。

二、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

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(wú)明顯現(xiàn)象，則兩種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閅>X；如果X上有Y附著，則兩種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閄>Y。

（2）特殊法：在金屬活動(dòng)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(jìn)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(chǎn)生氣泡速率大于Y，則兩種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閄>Y；在金屬活動(dòng)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(jìn)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(chǎn)生，Y表面無(wú)明顯現(xiàn)象，則兩種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閄>Y。

2.三種金屬

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

①兩邊金屬夾中間鹽溶液（簡(jiǎn)稱(chēng)“兩金夾一鹽”）：將活動(dòng)性最強(qiáng)和最弱的兩種金屬單質(zhì)分別插入活動(dòng)性居中的金屬的可溶性鹽溶液中，觀察現(xiàn)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(guò)分析現(xiàn)象得出結(jié)論。

②兩邊鹽溶液夾中間金屬（簡(jiǎn)稱(chēng)“兩鹽夾一金”）：將活動(dòng)性居中的金屬單質(zhì)分別插入活動(dòng)性最強(qiáng)和最弱的兩種金屬的可溶性鹽溶液中，觀察現(xiàn)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(guò)分析現(xiàn)象得出結(jié)論。

（2）特殊法：在金屬活動(dòng)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(jìn)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(chǎn)生氣泡且X表面產(chǎn)生氣泡速率大于Y，Z表面無(wú)明顯現(xiàn)象，則三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)閄>Y>Z；在金屬活動(dòng)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(jìn)行判斷。

三、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

1.實(shí)驗(yàn)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(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)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(yīng)，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?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，如鉀、鈣、鈉。

四、中考真題解讀

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

A.M可能是鋁

B.Ag的金屬活動(dòng)性比M強(qiáng)

C.反應(yīng)前后M的化合價(jià)發(fā)生了改變

D.在金屬活動(dòng)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(shí)顯+3價(jià)，由題干中化學(xué)方程式可看出M在化合物中顯+2價(jià)，A錯(cuò)誤；在金屬活動(dòng)性順序中，位于前面的金屬可以把位于后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，M能與硝酸銀反應(yīng)置換出銀，說(shuō)明M的金屬活動(dòng)性比銀強(qiáng)，B錯(cuò)誤；反應(yīng)前M為單質(zhì)，元素的化合價(jià)為0，生成物M（NO3）2中M的化合價(jià)為+2，反應(yīng)前后M的化合價(jià)發(fā)生了改變，C正確；在金屬活動(dòng)性順序中，M不一定排在氫前，如銅排在氫后，也可以與AgNO3發(fā)生置換反應(yīng)，D錯(cuò)誤。

答案 C

例2（2015年山西）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

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

答案 C。

例3（2015年蘭州）取等質(zhì)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(chǎn)生；再取一小塊乙投入丙的硝酸鹽溶液中，乙的表面沒(méi)有丙析出。則甲、乙、丙三種金屬的活動(dòng)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(chǎn)生，說(shuō)明金屬活動(dòng)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(wú)丙析出，說(shuō)明金屬活動(dòng)性乙排在丙后，即甲、乙、丙三種金屬的活動(dòng)性順序是甲>丙>乙。

答案 B。

五、中考真題練習(xí)

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(chǎn)生；錳絲放入硫酸鋁溶液中，表面沒(méi)有金屬析出。結(jié)合我們所學(xué)金屬在溶液中的活動(dòng)性順序，下列有關(guān)金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱判斷錯(cuò)誤的是（ ）。

A.Mn強(qiáng)于Cu B.Al強(qiáng)于Mn

C.Mg強(qiáng)于Al D.Mn強(qiáng)于Mg

2.（2015年郴州）下列可用于驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬的活動(dòng)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(zhì)分別放入鹽酸中，僅Y的表面有氣泡產(chǎn)生；再將它們分別放入XClm溶液中，又僅Y的表面有X單質(zhì)析出。則這三種金屬的活動(dòng)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