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金屬活動(dòng)性順序的探究（金屬活動(dòng)性順序的探究與應(yīng)用）

發(fā)布時(shí)間：2023-05-05 09:14:31 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 1237

大家好！今天讓小編來(lái)大家介紹下關(guān)于金屬活動(dòng)性順序的探究的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

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本文目錄:

1、用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證銅、鋅、鐵的化學(xué)活動(dòng)順序（五種方法）
2、金屬活動(dòng)性順序的探究
3、怎樣探究金屬活動(dòng)性順序（最好詳細(xì)點(diǎn) ）
4、化學(xué)問(wèn)題:金屬活動(dòng)性順序,

金屬活動(dòng)性順序的探究（金屬活動(dòng)性順序的探究與應(yīng)用）

一、用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證銅、鋅、鐵的化學(xué)活動(dòng)順序（五種方法）

在初中階段，對(duì)于三種金屬的活動(dòng)性順序的探究，通常是考查三種做法：

將同形狀的三種金屬分別放入同樣的稀硫酸中，觀察反應(yīng)速度的快慢，反應(yīng)最快的則活動(dòng)性最強(qiáng)。順序是鋅>鐵>銅。
將鐵分別放入到硫酸鋅和硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)鐵能置換出銅，而不能置換出鋅，故：活動(dòng)性順序是：順序是鋅>鐵>銅。
將鋅和銅分別放入到硫酸亞鐵溶液中，觀察到新表面有黑色固體析出，而銅表面無(wú)明顯變化。則證明鋅置換出鐵（鐵粉黑色），而銅不能置換出鐵。故：順序是鋅>鐵>銅。

此外，還可以思考，鐵在空氣中易生銹，銅不易生銹來(lái)判斷鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)等。

這幾個(gè)方法足夠回答初中階段問(wèn)題。此答案僅供參考！謝謝！

二、金屬活動(dòng)性順序的探究

你好：以驗(yàn)證鐵、銅、鋅三種金屬活動(dòng)性為例：

若選擇了兩種溶液（CuSO4與ZnSO4），則只需一種金屬絲：Fe；

2.若選擇了兩種金屬（Cu與Zn），則只需一種溶液：FeSO4；

三、怎樣探究金屬活動(dòng)性順序（最好詳細(xì)點(diǎn) ）

實(shí)驗(yàn)探究金屬的活動(dòng)性主要利用金屬的兩個(gè)化學(xué)性質(zhì)：一、與稀酸溶液的反應(yīng)；二、與鹽溶液的的反應(yīng)。

所以可以通過(guò)將金屬加入到酸中判斷生成氣體的比沒(méi)有反應(yīng)的化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)，反應(yīng)劇烈的比反應(yīng)平緩的活動(dòng)性強(qiáng)。

也可以通過(guò)將金屬加入到其他金屬的鹽溶液中，能置換，說(shuō)明活動(dòng)性強(qiáng)。

四、化學(xué)問(wèn)題:金屬活動(dòng)性順序,

判斷金屬性與非金屬的強(qiáng)弱，應(yīng)抓住金屬與非金屬的分界線，如第二周期由六種非金屬，第三周期由五種，依此類推（包括稀有氣體在內(nèi)）在同一周期內(nèi)，從左到右，金屬性逐漸減弱，非金屬姓逐漸增強(qiáng)

金屬活動(dòng)性順序

金屬的活動(dòng)性順序是指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下金屬在酸溶液中活動(dòng)性相對(duì)大小的順序。

1865年，貝開(kāi)托夫（Beketob）在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)金屬和金屬離子間互相置換能力的大小，以及金屬跟酸、水等反應(yīng)的劇烈程度，首先確定了金屬活動(dòng)性順序，在這個(gè)順序里包括了氫。因?yàn)闅淇梢员晃挥谒懊娴慕饘購(gòu)南∷崂镏脫Q出來(lái)，而氫也可以把位于它后面的金屬，從它們的鹽溶液里置換出來(lái)，而氫后面的金屬不能從酸中置換出氫。這就是說(shuō)，貝開(kāi)托夫當(dāng)時(shí)區(qū)分金屬的活潑與不活潑，是以氫作為標(biāo)準(zhǔn)的。當(dāng)然，早期的化學(xué)家把金屬跟酸、水等反應(yīng)的劇烈程度作為衡量金屬活動(dòng)性大小的標(biāo)志，是不嚴(yán)格的。準(zhǔn)確的方法是以金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位來(lái)比較金屬的活動(dòng)性大小，而標(biāo)準(zhǔn)電極電位是以氫電極定為零作為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定的。標(biāo)準(zhǔn)電極電位為負(fù)值的金屬比氫活潑；標(biāo)準(zhǔn)電極電位為正值的金屬活動(dòng)性小于氫。

金屬的活動(dòng)性是反映金屬在水溶液里形成水合離子傾向的大小，也就是反映金屬在水溶液里起氧化反應(yīng)的難易，它是以金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為依據(jù)的。從能量角度來(lái)看，金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位除了與金屬元素原子的電離能有關(guān)外，同時(shí)還與金屬的升華能（固態(tài)單質(zhì)變?yōu)闅鈶B(tài)原子時(shí)所需的能量）、水合能（金屬陽(yáng)離子與水化合時(shí)所放出的能量）等多種因素有關(guān)。

金屬活動(dòng)性順序常用于判斷置換反應(yīng)發(fā)生的可能性。一般地說(shuō)，排在前面的金屬可以把后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)，反之則不能。例如，鐵可以從銅鹽的溶液中置換出金屬銅，銅就不能從亞鐵鹽或鐵鹽的溶液中置換出金屬鐵。但是，上述順序只有在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)和酸溶液中才是正確的。對(duì)于在非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)或無(wú)水條件下的置換反應(yīng)，用上述順序去判斷可能會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。

自《中學(xué)化學(xué)概念和原理詞典》人民教育出版社

常見(jiàn)金屬的活動(dòng)性順序

金屬活動(dòng)性順序是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出的規(guī)律，位置越靠前面的金屬，其金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，即金屬原子在水溶液中越容易失去電子而成為金屬陽(yáng)離子。通常把 K、Ca、Na、Mg、Al稱為活潑金屬，Zn、Fe、Sn、Pb稱為較活潑金屬，Cu、Hg、Ag、Pt、Au稱為不活潑金屬。

金屬活動(dòng)性順序可用于判斷金屬與鹽酸、稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)的可能性，能發(fā)生此類反應(yīng)的是排在氫前面的金屬。不要以為排在氫后面的金屬不能與酸反應(yīng)，它們（如Cu、Hg、Ag）可以與強(qiáng)氧化性酸（如濃硫酸、硝酸）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但不放出氫氣。

金屬活動(dòng)性順序還可用來(lái)判斷金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的可能性，排在前面的金屬一般能把排在后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液里置換出來(lái)。加“一般”二字有多種原因，其中一個(gè)原因如下：非?；顫姷慕饘伲ㄈ鏚、Ca、Na）與排在它們后面金屬的鹽溶液反應(yīng)時(shí)，沒(méi)有置換出金屬單質(zhì)。將鉀或鈉或鈣單質(zhì)放入鹽溶液中，首先發(fā)生金屬與水的置換反應(yīng)生成氫氣和堿，堿再與鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成另一種堿和另一種鹽，并沒(méi)有金屬單質(zhì)生成。例如：將金屬鈉放入硫酸銅溶液中，立即發(fā)生劇烈反應(yīng)，但沒(méi)有銅單質(zhì)生成，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

，

。

金屬活動(dòng)性順序的學(xué)習(xí)

提起金屬活動(dòng)性順序,似乎是同學(xué)們掌握最熟練的知識(shí)之一,大家會(huì)異口同聲地大聲讀出:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au。并且知道,排在氫前的金屬能置換出酸中的氫,而排在前面的金屬還能把排在后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液中置換出來(lái)。但問(wèn)起金屬活動(dòng)性順序的意義,則不少同學(xué)只知道排在前面的金屬比排在后面的金屬活動(dòng)性強(qiáng),再問(wèn):什么叫做金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱?有些同學(xué)就知其然而不知其所以然了。

課本上明確指出:在金屬活動(dòng)性順序中,金屬的位置越靠前,金屬在水溶液中就越容易失電子變成離子,它的金屬活動(dòng)性就越強(qiáng)。這里面所提的水溶液就是指酸溶液或鹽溶液,當(dāng)金屬在水溶液中與酸或鹽發(fā)生置換反應(yīng)時(shí),都要從構(gòu)成金屬單質(zhì)的原子失電子變?yōu)樯甥}中的金屬離子。也就是說(shuō)金屬活動(dòng)性順序就是金屬在溶液中參加反應(yīng)的難易程度的順序。

同學(xué)們分析過(guò)下列問(wèn)題嗎?

1．金屬鎂與鐵同時(shí)放入稀硫酸中時(shí),哪種金屬更容易發(fā)生反應(yīng)?

2．金屬鎂與鐵同時(shí)放入硫酸銅溶液中,哪種金屬更容易置換出金屬銅?

3．金屬鐵放入硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中,鐵先能置換出哪種金屬?

4．金屬鐵放入硫酸銅與稀硫酸的混合溶液中,鐵先與哪種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?

你得出以下答案了嗎?

1．金屬鎂更容易反應(yīng)。2．金屬鎂更容易置換出銅。3．鐵先置換出金屬銀。4．鐵先與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)。這些答案的根據(jù)就是金屬活動(dòng)性的順序。在金屬活動(dòng)性順序中,相距遠(yuǎn)的兩種元素所組成金屬與酸或鹽先發(fā)生反應(yīng)。需要從這個(gè)角度來(lái)分析的習(xí)題有許多,我們先對(duì)一個(gè)具體問(wèn)題進(jìn)行分析：

在硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中,加入一定量鐵粉,其間發(fā)生怎樣的反應(yīng)？

首先這中間可能發(fā)生的反應(yīng)有三個(gè)：

Fe＋Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2＋Cu

Fe＋2AgNO3＝Fe(NO3)2＋2Ag

Cu＋2AgNO3＝Cu(NO3)2＋2Ag

這三個(gè)反應(yīng)中鐵更容易與硝酸銀發(fā)生反應(yīng)。鐵也能與硝酸銅發(fā)生反應(yīng)，但其置換出的銅，也能與硝酸銀發(fā)生反應(yīng)，又轉(zhuǎn)化為硝酸銅進(jìn)入溶液，除非溶液中已無(wú)硝酸銀。那么我們是不是可以看成只要溶液中有硝酸銀，則硝酸銅就不可能被置換成銅單質(zhì)析出？

從這個(gè)角度來(lái)看，我們可以認(rèn)為溶液中只有兩個(gè)反應(yīng)：Fe＋2AgNO3＝Fe(NO3)2＋2Ag和Fe＋Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2＋Cu，但這兩個(gè)反應(yīng)是按順序進(jìn)行：既鐵先與硝酸銀反應(yīng)，待硝酸銀被反應(yīng)完全后，鐵再與硝酸銅反應(yīng)。這樣就簡(jiǎn)化了對(duì)這類問(wèn)題的分析。各階段的反應(yīng)如下：

若金屬鐵不足或恰好與硝酸銀反應(yīng)：

濾出金屬只有Ag。

濾液中一定含Cu(NO3)2和生成的Fe(NO3)2

若金屬鐵與硝酸銀反應(yīng)后，不足或恰好與硝酸銅反應(yīng)：

濾出的金屬有Ag和Cu。

濾液中一定含F(xiàn)e(NO3)2

若金屬鐵與硝酸銀和硝酸銅均反應(yīng)后還有剩余：

濾出的金屬一定有Ag、Cu和Fe。

濾液中一定只含有Fe(NO3)2

[例題]在硝酸銅和硝酸銀的混合溶液中,加入一定量鐵粉，

(1)若反應(yīng)后鐵有剩余,則此時(shí)溶液中含溶質(zhì)為＿＿＿＿＿＿＿＿．

(2)若反應(yīng)后,將溶液過(guò)濾,濾出的固體加鹽酸沒(méi)有氣體產(chǎn)生,則濾出的固體中一定有＿＿＿＿＿＿＿＿,可能有＿＿＿＿＿＿＿＿．

[分析](1)鐵有剩余，說(shuō)明能與鐵反應(yīng)的硝酸銀與硝酸銅均已反應(yīng)完全，則溶液中的溶質(zhì)只能是反應(yīng)中生成的硝酸亞鐵。

（2）當(dāng)反應(yīng)后鐵沒(méi)有剩余時(shí),分析一下鐵可能是與哪種鹽反應(yīng)時(shí)消耗盡的?因?yàn)榭梢钥闯墒氰F先與硝酸銀反應(yīng)，則其在此反應(yīng)過(guò)程中被消耗完時(shí)，只能有金屬銀析出；若鐵是在后與硝酸銅反應(yīng)過(guò)程中被消耗完的，則析出的金屬一定既有銀又有銅。

[答案]（1）硝酸亞鐵

（2）銀，銅．

請(qǐng)同學(xué)們練習(xí)下面幾道題:

一．填空:

1．在AgNO3、KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,加入一定量的鐵粉,充分反應(yīng)后,過(guò)濾,將濾渣放入鹽酸中,有氣泡產(chǎn)生?？梢来伺袛?濾渣中含有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿;濾液中含有的金屬陽(yáng)離子有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

[提示]鐵粉在溶液中與AgNO3、KNO3和Cu(NO3)2中的哪種物質(zhì)能發(fā)生反應(yīng)？濾渣與鹽酸反應(yīng)有氣體生成,說(shuō)明該反應(yīng)后何種金屬有剩余？

2．將混有少量氧化銅的鐵粉放入燒杯,加入過(guò)量鹽酸使其充分反應(yīng)。反應(yīng)停止后,燒杯里還有少量固體物質(zhì)存在。請(qǐng)推斷,該固體物質(zhì)一定是＿＿＿＿＿;除多余的鹽酸外,溶液中肯定含有的溶質(zhì)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿,可能含有的物質(zhì)是＿＿＿＿＿＿＿＿＿．

[提示]注意題目中鹽酸是過(guò)量的,鐵在反應(yīng)過(guò)程中一定消耗盡了,但鐵是在鹽酸與氯化銅混合溶液中被消耗盡的(想一想,哪來(lái)的氯化銅?)。

二．選擇題:

3．在硝酸銀和硝酸銅的混和溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應(yīng)后有少量金屬析出,過(guò)濾后往濾液里滴加鹽酸,有白色沉淀生成,則析出的少量金屬是()．

(A)Cu和Ag(B)Ag(C)Cu(D)Fe和Cu

[提示]該題中反應(yīng)后的剩余物質(zhì)是硝酸銀,而金屬鐵應(yīng)先與硝酸銀反應(yīng),硝酸銀的剩余說(shuō)明鐵還沒(méi)與硝酸銅反應(yīng)就已消耗盡。

4．在含有Cu(NO3)2和AgNO3的溶液中加入過(guò)量的鐵粉,充分反應(yīng)后過(guò)濾,濾紙上留下的物質(zhì)是()．

(A)Ag、Fe(B)Fe、Ag、Cu(C)Cu(NO3)2(D)AgNO3

[提示]該題中鐵反應(yīng)后有剩余,說(shuō)明硝酸銀與硝酸銅均已先后反應(yīng)完全。

5．在硫酸銅和硫酸亞鐵混合溶液中加入鎂粉,下列說(shuō)法正確的是()．

(A)鎂粉無(wú)剩余,溶液若有Cu2＋,則必定有Fe2＋

(B)鎂粉無(wú)剩余,溶液若無(wú)Cu2＋,則必定有Mg2＋、

Fe2＋

(C)鎂粉有剩余,溶液中有Mg2＋,無(wú)Cu2＋,則可能

有Fe2＋

(D)鎂粉有剩余,溶液中有Mg2＋,則無(wú)Cu2＋,Fe2＋

[提示]該題從金屬鎂反應(yīng)后是否有剩余分析,注意題目中“必定”與“可能”的嚴(yán)密性敘述。

做完這幾道練習(xí)題的同學(xué)是否已總結(jié)出分析這類問(wèn)題的竅門(mén):這類習(xí)題要用金屬活動(dòng)性順序的意義來(lái)分析,要從反應(yīng)后哪種物質(zhì)有剩余來(lái)著手分析反應(yīng)的先后順序,在金屬活動(dòng)性順序中,相距遠(yuǎn)的兩種元素所組成金屬與酸或鹽先發(fā)生反應(yīng)。

參考答案:1．FeCuAg;K＋Fe2＋2．Cu;FeCl2,CuCl23．(B)4．(B)5．(A)(D)

金屬活動(dòng)性順序的理解及應(yīng)用

1．理解

(1)在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠前，在水溶液里就越容易失去電子變成離子，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)；金屬的位置越靠后，該金屬的陽(yáng)離子在水溶液中越比較容易獲得電子．

(2)在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫．

注意：①一般不使用非?；顫姷慕饘伲ㄈ玮洝⑩}、鈉等）與酸反應(yīng)制取氫氣．因它們?cè)诔叵聵O易與酸中的水反應(yīng)，置換出水中的氫，且反應(yīng)非常劇烈．

②酸應(yīng)是非氧化性酸．如鹽酸、稀硫酸．

③不用揮發(fā)性酸（如濃鹽酸）制取氫氣．因?yàn)閾]發(fā)性酸制得的氣體不純．

④酸應(yīng)是可溶性的酸，不溶性的酸（如硅酸）不能與金屬發(fā)生置換反應(yīng)．

⑤金屬與酸反應(yīng)生成的鹽須溶于水，若生成的鹽不溶于水，則生成的鹽會(huì)附在金屬表面，阻礙酸與金屬繼續(xù)反應(yīng)．如制取氫氣時(shí)不用鉛與稀硫酸反應(yīng)，因生成的硫酸鉛微溶于水，會(huì)阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行．

(3)排在前面的金屬一般能夠把排在后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液里置換出來(lái)．

注意：

①鉀、鈣、鈉等活潑金屬，不能從鹽溶液里置換出金屬．

②鹽必須可溶，因?yàn)榻饘倥c鹽的反應(yīng)必須在溶液中進(jìn)行．

③鐵與鹽溶液反應(yīng)時(shí)生成正二價(jià)亞鐵化合物．

2．應(yīng)用

(1)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序直接判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱

例1 下列各組金屬的活動(dòng)性，符合由強(qiáng)到弱順序排列的是( )．

A．Zn、Al、Mg B．An、Fe、Hg

C．Cu、Fe、Zn D．Ag、Zn、Mg

分析：根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，逐項(xiàng)分析得答案為B．

(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱

例2 X、Y、Z三種金屬的活動(dòng)性，可用下列化學(xué)方程式說(shuō)明：Z+Y(NO3)2===Z(NO3)2+Y；X+Y(NO3)2===X(NO3)2+Y；Z+H2SO4（?。?==ZSO4+H2↑===X跟稀H2SO4不發(fā)生反應(yīng)．則三種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是________．

分析：由金屬活動(dòng)性順序表可知：Z排在H前面，X排在H后面；Z的活動(dòng)性比Y強(qiáng)，X的活動(dòng)性比Y強(qiáng)，故金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序應(yīng)是Z＞X＞Y．

(3)根據(jù)金屬活動(dòng)性順序判斷反應(yīng)能否發(fā)生

例3 下列金屬中，不能和稀鹽酸反應(yīng)，但能和硝酸汞溶液反應(yīng)的是( )．

A．Mg B．Ag C．Zn D．Cu

分析：根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，不能和稀鹽酸反應(yīng)的金屬應(yīng)排在H后，能和硝酸汞溶液反應(yīng)的金屬應(yīng)排在Hg前面．因Mg、Zn排在H前能和稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，故A、C不符合題意；Cu、Ag排在H后，且Cu又排在Hg之前，故答案為D．

(4)結(jié)合質(zhì)量守恒定律求溶液質(zhì)量的變化

例4 下列各組中的兩種物質(zhì)，混合后過(guò)一段時(shí)間，溶液質(zhì)量減少的是( )．

A．鐵片和氯化鎂溶液 B．鋅片和硫酸銅溶液

C．鋁片和稀硫酸 D．銅片和硝酸銀溶液

分析：根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，A不發(fā)生反應(yīng)，故溶液的質(zhì)量無(wú)變化；B、C、D能發(fā)生置換反應(yīng)．反應(yīng)后溶液質(zhì)量減少，說(shuō)明該金屬的化合價(jià)與其原子量的比值應(yīng)大于鹽溶液中金屬的化合價(jià)與其原子量的比值，故B不符合題意．C也不合題意．正確答案選D．

(5)結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律求有哪種金屬析出

例5 在硝酸銀和硝酸銅的混合溶液中，加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)有少量金屬析出，過(guò)濾后往濾液中滴加鹽酸，有白色沉淀生成，則析出的少量金屬是( )．

A．鐵和銅 B．銀 C．鐵和銀 D．銅和銀

分析：由題意知，在濾液中加入鹽酸，有白色沉淀生成，該沉淀是AgCl，即說(shuō)明濾液中仍有Ag+存在．根據(jù)金屬活動(dòng)性順序知，銅的金屬活動(dòng)性比銀強(qiáng)，因?yàn)V液中有Ag+存在，則Cu2+就不能被還原，同時(shí)說(shuō)明鐵也沒(méi)有剩余，故過(guò)濾出的金屬只有銀，答案選B．

Sn和Pb的金屬活動(dòng)性哪一個(gè)強(qiáng)？之一

從在元素周期表里的位置看，鉛比錫的金屬性強(qiáng)，但在金屬活動(dòng)性順序表里，鉛反而排在錫的后面，為什么？

元素金屬性的強(qiáng)弱，可從它的氧化物的水化物的酸堿性強(qiáng)弱來(lái)判斷。金屬性較強(qiáng)的元素，它的氧化物的水化物的堿性較強(qiáng)，酸性較弱。錫和鉛都能形成兩種不能類型的氫氧化物——R(OH)2和R(OH)4。這些氫氧化物都是兩性氫氧化物，但同一元素的R(OH)2型氫氧化物比R(OH)4型氫氧化物堿性強(qiáng)，酸性弱。Ge、Sn、Pb的兩類氫氧化物的酸堿性強(qiáng)弱順序如下

酸性增強(qiáng)

←——————————————

Ge(OH)4 Sn(OH)4 Pb(OH)4

Ge(OH)2 Sn(OH)2 Pb(OH)2

——————————————→

堿性增強(qiáng)

從上述比較中可以看出，鉛的金屬性確實(shí)比錫強(qiáng)。

金屬活動(dòng)性順序是固態(tài)金屬在水中或酸溶液中失去電子成為水合離子的能力大小的順序。通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得固態(tài)錫比固態(tài)鉛在水溶液中失去電子成為水合離子的能力強(qiáng)，所以在金屬活動(dòng)性順序表中，錫應(yīng)排在鉛的前面。

金屬性和金屬活動(dòng)性的含義是有區(qū)別的。判斷其強(qiáng)弱的標(biāo)準(zhǔn)也不同，所以金屬性和金屬活動(dòng)性的順序不完全一致。

金屬的化學(xué)性質(zhì)

常溫下，鎂、鐵、鋁等金屬都能被空氣中的氧氣所氧化；點(diǎn)燃或加熱時(shí)，很多金屬跟氧氣化合生成金屬氧化物。

練習(xí)

分別寫(xiě)出鎂帶在空氣中燃燒，鐵絲在氧氣中燃燒，銅在空氣中加熱的化學(xué)方程式。

1.金屬跟酸的反應(yīng)。

【實(shí)驗(yàn)7-3】1.取少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀鹽酸的三只試管中，觀察現(xiàn)象。試驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是不是氫氣。

2.再取少量鎂條、鋅粒、銅片分別放入盛有稀硫酸的三只試管中，觀察現(xiàn)象。試驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是不是氫氣。

從實(shí)驗(yàn)看到，鎂跟稀鹽酸或稀硫酸的反應(yīng)比較劇烈，生成氫氣；鋅跟稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)并生成氫氣，但反應(yīng)沒(méi)有鎂那么劇烈；銅跟稀鹽酸或稀硫酸不發(fā)生反應(yīng)。鎂、鋅跟鹽酸的反應(yīng)可表示如下：

Mg+2HCl→MgCl2+H2↑

Zn+2HCl→ZnCl2+H2↑

上述反應(yīng)的類型跟前面學(xué)過(guò)的化合、分解、復(fù)分解反應(yīng)比較，有什么不同？

這些反應(yīng)都是由一種單質(zhì)跟一種化合物起反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，這類反應(yīng)叫做置換反應(yīng)。

A+BC→AC+B

練習(xí)

寫(xiě)出鎂、鋅分別跟稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。

2.金屬跟某些鹽溶液的反應(yīng)。

【實(shí)驗(yàn)7-4】1.在盛有硫酸銅溶液的試管里浸入一段潔凈的（經(jīng)過(guò)除油、除銹）鐵絲，過(guò)一會(huì)兒取出，觀察有什么變化。

2.在盛有硫酸亞鐵溶液的試管中，浸入一段潔凈的銅絲，過(guò)一會(huì)兒取出，觀察有什么變化。

從上面實(shí)驗(yàn)可以看到，放在硫酸銅溶液里的鐵絲表面覆蓋一層紅色的銅。這個(gè)反應(yīng)可以表示如下：

Fe+CuSO4→FeSO4+Cu

浸入硫酸亞鐵溶液中的銅絲沒(méi)有發(fā)生變化，說(shuō)明銅不能從硫酸亞鐵溶液中把鐵置換出來(lái)。

金屬活動(dòng)性順序

鐵能把銅從硫酸銅溶液中置換出來(lái)，而銅卻不能把鐵從硫酸亞鐵溶液中置換出來(lái)，說(shuō)明鐵的化學(xué)性質(zhì)比銅活潑。

讓我們?cè)賮?lái)做一些實(shí)驗(yàn)，比較各種金屬的化學(xué)活潑性。

【實(shí)驗(yàn)7-5】在盛有硝酸銀溶液和硫酸鋅溶液的試管中，分別浸入一段潔凈的銅絲，過(guò)一會(huì)兒取出，觀察發(fā)生的變化。

從實(shí)驗(yàn)看到，浸入硝酸銀溶液的銅絲表面覆蓋有一層白色的銀，而浸入硫酸鋅溶液中的銅絲沒(méi)有變化。

討論

1.根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，比較銅、銀、鋅的活動(dòng)性大小。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)7-3的結(jié)果，列出鎂、鋅、銅的活動(dòng)性大小的順序，如果把氫的活動(dòng)性列入其中，應(yīng)在哪種金屬之前？

綜合以上事實(shí)，可以得出四種金屬的化學(xué)活動(dòng)性順序：

Mg＞Zn＞（H）＞Cu＞Ag。

經(jīng)過(guò)許多實(shí)驗(yàn)，人們總結(jié)出最常見(jiàn)的金屬的化學(xué)活動(dòng)性順序如下：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H）Cu Hg Ag Pt Au

思考

根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，判斷能否用鐵從鹽酸中置換出氫氣。

【實(shí)驗(yàn)7-6】在稀鹽酸中小心地放入一根潔凈的鐵釘，觀察現(xiàn)象。

鐵和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：

Fe+2HCl→FeCl2+H2↑

實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，在金屬活動(dòng)性順序中，排在氫前面的金屬能置換出稀硫酸或鹽酸里的氫，排在氫后面的金屬不能置換出酸里的氫。只有排在前面的金屬，才能把排在后面的金屬?gòu)乃鼈兊柠}溶液里置換出來(lái)。

【習(xí)題7.2】

1.寫(xiě)出鎂、銅、氧氣、鹽酸四種物質(zhì)中能相互反應(yīng)的化學(xué)方程式，并注明反應(yīng)類型。

2.選擇

（1）下列金屬中，不能跟稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的是______。

（A）Zn

（B）Ag

（C）Fe

（D）Al

（2）在氯化鋅溶液中，加入下列哪種金屬能置換出金屬鋅？______。

（A）Al

（B）Cu

（C）Pb

（D）Ag

（3）下列物質(zhì)間的反應(yīng)中，不屬于置換反應(yīng)的是______。

（A）木炭還原氧化銅

（B）鐵片放入硫酸銅溶液

（C）一氧化碳還原氧化銅

（D）硝酸銀溶液中放入銅片<

金屬活動(dòng)性順序規(guī)律及其應(yīng)用

金屬活動(dòng)性順序規(guī)律可歸納如下：

①金屬活動(dòng)性是指金屬原子在水溶液中失去電子的能力。金屬的位置越靠前，金屬原子在水溶液中就越容易失去電子變成離子，它的活動(dòng)性就越強(qiáng)。

②排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫（元素）。

③很活潑的金屬K、Ca、Na既能置換出酸中的氫，又能置換出水中的氫放出H2。

④排在前面的金屬能將排在后面的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)，因?yàn)镵、Ca、Na很活潑，要先與水反應(yīng)生成堿，生成的堿再與鹽反應(yīng)，此過(guò)程中沒(méi)有金屬單質(zhì)生成。

⑤濃硫酸、硝酸是氧化性酸，它們與金屬反應(yīng)時(shí)不能發(fā)生置換反應(yīng)放出H2。

⑥鐵與非氧化性酸或鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時(shí)僅生成+2價(jià)為鐵鹽。

⑦不宜用金屬活動(dòng)性順序來(lái)說(shuō)明非水溶液中的某些反應(yīng)，如H2+CuO Cu+H2O等。

金屬活動(dòng)性順序規(guī)律有如下應(yīng)用：

1、比較金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱

[例1] 下列各組反應(yīng)中能判斷Fe比Cu活潑的是（）

（A）Fe與CuCl2溶液

（B）Fe與鹽酸，Cu與鹽酸

（C）Zn與FeCl2溶液，Zn與CuCl2溶液

（D）Hg(NO3)2溶液與Cu，Hg(NO3)2溶液與Fe

解析：根據(jù)規(guī)律②和④可知，（A）組Fe＞Cu；（B）組Fe＞H＞Cu；（C）組僅知Zn＞Fe；Zn＞Cu，但不知Fe是否比Cu活潑；（D）組僅知Cu＞Hg，F(xiàn)e＞Hg，但不知Fe是否比Cu活潑。應(yīng)選（A）（B）。

[例2] 等質(zhì)量的三種金屬甲、乙、丙分別與足量的稀硫酸反應(yīng)時(shí)都生成了+2價(jià)的硫酸鹽，其產(chǎn)生的H2的質(zhì)量m與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如右圖所示。三種金屬活性為_(kāi)_____＞_______＞_______。

解析：從三條直線的斜率（即根據(jù)反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短）看，反應(yīng)速度最快的是甲，最慢的是乙。三種金屬的活動(dòng)性；甲＞丙＞乙。

[例3] 有A、B、C、D、E五種金屬元素。（1）只有C、E兩種金屬能置換出酸中的氫；（2）在水溶液中E元素原子最容易失去最外層電子，A元素原子最難失去最外層電子；（3）將D投入到B的鹽溶液中有B析出。這五種金屬元素的活動(dòng)性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)開(kāi)_______。

解析：根據(jù)（1）給出的條件和規(guī)律②知，C、E排在H的前面，A、B、D排在H的后面，即C、E比A、B、D活潑。根據(jù)（2）給出的條件和規(guī)律①知，E最活潑，A的活性最弱，由此可知E＞C，B、D＞A。根據(jù)（3）給出的條件和④知D＞B?？傊?，E＞C＞D＞B＞A。即這五種金屬元素的活動(dòng)性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)锳＜B＜D＜C＜E。

2、判斷金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)的可能性

[例1] 下列反應(yīng)中能發(fā)生置換反應(yīng)的是（）

（A）Fe與鹽酸（B）鋅與硝酸

（C）鐵與水（D）銀與稀硫酸

解析；根據(jù)規(guī)律②知，F(xiàn)e能與鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)，而銀不能跟稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)。根據(jù)規(guī)律⑤知，Zn與HNO3不能發(fā)生置換反應(yīng)。根據(jù)規(guī)律③知，F(xiàn)e不能置換出水中氫。應(yīng)選（A）。

[例2] 下列反應(yīng)中由一步反應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的是（）

（A）Fe→FeCl3 （B）Cu→CuCl2

（C）Ag→Ag2SO4 （D）Na→NaOH

解析：根據(jù)規(guī)律⑥知，F(xiàn)e不能與鹽酸反應(yīng)直接生成FeCl3，而只能生成FeCl2。根據(jù)規(guī)律②知，Cu、Ag不能與酸直接反應(yīng)生成H2。根據(jù)規(guī)律③知，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。應(yīng)選（D）。

3、判斷金屬與鹽（溶液）發(fā)生置換反應(yīng)的可能性

[例] 能發(fā)生置換反應(yīng)的是（）

（A）Na與CuSO4溶液

（B）Cu與Hg(NO3)2溶液

（C）Fe與AgCl

（D）Cu與FeCl2溶液

解析：根據(jù)規(guī)律④知，（A）組Na先與水反應(yīng)生成堿NaOH，NaOH再與CuSO4溶液反應(yīng)，沒(méi)有單質(zhì)Cu生成。根據(jù)規(guī)律④知，（B）組Cu排在Hg前，Cu前將Hg從Hg(NO3)2中置換出來(lái)。（C）組Fe雖然排在Ag前，但AgCl不溶于水，不能形成溶液，因而Fe與AgCl不能反應(yīng)。（D）組Cu排在Fe后，不能反應(yīng)。

4、確定金屬與混合鹽溶液反應(yīng)的先后次序

[例] 向硝酸銀一硝酸銅混合溶液中加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)有少量金屬析出，過(guò)濾后向?yàn)V液中滴加鹽酸，有白色沉淀出成。析出的少量金屬是（）

（A）銅和鐵（B）銀

（C）鐵和銀（D）銅和銀

解析：根據(jù)規(guī)律④，即排在金屬活動(dòng)性順序中較后的金屬先被置換出來(lái)，可知Fe先與AgNO3反應(yīng)，反應(yīng)完全后再與Cu(NO3)2溶液反應(yīng)，故Cu不可能析出。析出的少量金屬為Ag。

5、推測(cè)溶液中離子的存在

[例] 鐵粉中混有少量的氧化銅。把這種鐵粉放到一定量的稀硫酸中，充分反應(yīng)后發(fā)現(xiàn)容器底部尚有鐵粉剩余。存在于溶液里的金屬陽(yáng)離子（）

（A）肯定是Cu2+和Fe2+

（B）肯定是Cu2+，可能有Fe2+

（C）肯定是Fe2+，可能有Cu2+

（D）肯定是Fe2+，沒(méi)有Cu2+

解析：依題意知，F(xiàn)e、CuO都與H2SO4反應(yīng)，且反應(yīng)后有Fe剩余。根據(jù)規(guī)律④知，溶液中不存在Cu2+，只能存在Fe2+。應(yīng)選（D）。