金属活动性顺序表的应用

　　金属活动性顺序是历年来中考命题的热点,题目的难易不同,题型各异.因此对金属活动性顺序表的正确理解和灵活运用十分重要.我们主要从以下几个方面对其进行理解.

　　1.金属与酸发生反应

　　（1）金属应是在金属活动性顺序中排在（H）前面的金属.

　　（2）单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐.

　　（3）K、Ca、Na除与酸反应外,还能与水在常温下发生置换反应生成,其余金属则不能.

　　2.金属与盐发生置换反应

　　（1）在金属活动性顺序中只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来,而与H的位置无关.但K、Ca、Na等金属例外,由于它们过于活泼,与盐溶液不发生置换反应,而是先与溶液中的水发生反应.

　　（2）铁与盐溶液发生置换反应时,只生成二价亚铁盐.

　　（3）用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来.用不同的金属置换同种盐溶液,盐中金属排在金属活动性顺序中较前的金属先被置换出来.

　　纵观2005年各省市中考试题,概括起来主要有以下几种类型.

　　一、判断金属与酸（或盐溶液）能否发生反应

　　例1（连云港市）5角硬币的外观呈金黄色,它是铜和锌的合金,市面上有人用它制成假金元宝行骗,小明同学用一种试剂揭穿了他.小明一定不会用的试剂是（）

　　A.硫酸铜溶液B.硝酸银溶液

　　C.盐酸D.硝酸钠溶液

　　解析：在金属活动性顺序表中,金排在氢的后面,不与盐酸反应：铜锌合金中的锌能置换出盐酸中的氢,会有气泡产生.铜和锌都比银活泼,能置换出硝酸银溶液中的银,金属表面的颜色发生变化；锌也能置换也硫酸铜溶液中的铜,溶液的颜色会发生变化.故不能与铜锌合金发生反应的为硝酸钠,因此一定不会用D.

　　二、判断未知金属的活动性大小

　　例2（南京市）小颖同学为探究X、Y、Z三种金属（都不是银）的活动性顺序,做了以下实验：（1）把X和Y分别放入稀硫酸中,X溶解并产生氢气,Y不反应；（2）把Y和Z分别放入硝酸银溶液中,在Y表面有银析出,而Z没有变化.根据以上实验事实,下列金属活动性顺序由强到弱排列正确的是（）

　　A.

　　B.

　　C.

　　D.

　　解析：由金属活动性顺序可知：排在前面的金属（K、Ca、Na除外）能把排在它后面的金属从其溶液中置换出来；排在氢前面的金属能置换出酸中的氢.据此由（1）推知：X排在H的前面,Y排在H的后面,即活动性：X>Y；由（2）知Y的活动性比Ag强,Ag比Z强,即Y>Ag>Z；综上则有X>H>Y>Ag>Z,故正确答案为B、D.

　　三、判断金属与混合盐溶液反应的产物

　　例3（柳州市）向含有的混合溶液中加入一些Zn粉,完全反应后过滤.下列推断正确的是（）

　　A.若滤纸上只有Ag,则滤液中必有

　　B.若滤纸上有Ag和Cu,则滤液中必有,可能有

　　C.若滤纸上有Ag、Cu和Zn,则滤液中必有,可能有

　　D.若滤纸上有Ag、Cu和Zn,则滤液中有

　　解析：若用同种金属置换不同的盐溶液,盐中金属排在后面的首先被置换出来.故Zn首先应与溶液发生反应,反应完后若Zn有剩余才与溶液发生反应.综上所述,可判断B符合题意.

　　四、判断金属与酸反应速率

　　例4（天津市）用质量相等的锌粉和铁粉,分别与溶质质量分数相同、等质量的稀盐酸充分反应,产生氢气的质量和反应所用时间的关系如图1所示.则下列说法中不正确的是（）

　　A.曲线a、b分别表示锌、铁的反应情况

　　B.盐酸均反应完,锌、铁有剩余

　　C.盐酸均反应完,锌恰好完全反应,铁有剩余

　　D.锌、铁都反应完,盐酸有剩余

　　解析：金属的活泼性越强,越容易与酸发生置换反应,生成氢气的速率越大.同价态的不同金属与酸反应产生等质量的氢气时,金属的相对原子质量越大,消耗金属的质量就越多,反之就越少.由图象可知a比b反应速率快,a、b产生的氢气质量相等.由于在金属活动性顺序中锌比铁活泼,故a为锌,b为铁；由于等质量的锌和铁产生的氢气质量相等,故盐酸都已反应完全,再锌的相对原子质量大于铁,故消耗锌的质量比铁多,锌有可能恰好完全反应,也可能有剩余,但铁肯定有剩余.故应选D.

　　五、设计实验验证金属的活动性

　　例5（上海市）为探究铁和铜的金属活动性顺序,请根据实验室现有的仪器和药品条件,通过填写表1,完成对实验方案的构思.

　　〔实验仪器〕试管、胶头滴管、镊子

　　〔实验药品〕铁钉、铜片、稀硫酸、硫酸锌溶液、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液

　　表1

　　方案所选药品有关化学方程式

　　1

　　2

　　解析：由于铁是活泼金属,而铜是不活泼金属,因此可让其与稀硫酸反应观察现象,也可利用铁、铜与硫酸铜溶液反应观察现象的方法来验证.

　　方案一：将铁、铜片分别放入稀硫酸中,铁和稀硫酸反应有气泡产生,而铜则无现象,有关方程式为.

　　方案二：将铁、铜片放入硫酸铜溶液中,铁和硫酸铜溶液反应,有红色的铜覆盖在铁的表面,溶液由蓝色变为浅绿色,铜则不反应,有关方程式为.

　　六、评价实验方案

　　例6（河南省）某化学兴趣小组为测定三种金属的活动性顺序设四种方案,每种方案所用试剂如下,其中你认为不可行的是（）

　　A.溶液

　　B.溶液

　　C.、稀盐酸、溶液

　　D.溶液、溶液

　　解析：（A）中都不能与溶液反应,只能说明没有Fe活泼,但Cu和Ag的活泼性无法判断.（B）中Fe能置换出溶液中的Cu,而Ag则不能,说明Fe比Cu活泼,Cu比Ag活泼.（C）中Fe能和稀盐酸反应,Cu则不能,但Cu能置换出溶液中的Ag,说明Fe比Cu活泼,Cu比Ag活泼.（D）中Cu不与溶液反应,但能和溶液发生置换反应,说明Cu不如Fe活泼,但比Ag活泼.因此方案（A）不可行.

　　七、进行实验探究

　　例7（四川省）甲同学为了探究铝、铁和铜三种金属的活动性,他用铜丝、铁丝、铝丝和稀盐酸四种物质,设计了以下只用一支试管,取一次盐酸的探究方案.

　　（1）请你帮助甲同学完善表2中的探究方案.

　　实验步骤观察到的现象

　　①在试管中取少量盐酸,插入铁丝,充分反应___________

　　②在①所得溶液中,插入________,充分反应无明显现象

　　③在②所得溶