解讀與應用金屬活動性順序

吳甫紅

1865年，化學家貝開托夫在實驗的基礎上，根據金屬與鹽溶液及金屬與酸、水等反應的能力不同，首先確定了金屬活動性順序，其具體內容是：

K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H） Cu Hg Ag Pt Au金屬活動性由強逐漸減弱

它在初中化學中有重要應用，理解是應用的前提。

一、理解

1.在這個順序里為什么包括氫呢？在現階段需從兩個方面來理解：一是氫原子最外層有1個電子，這種結構決定氫在化學反應中表現出與金屬類似的化學性質（還原性）；二是氫可作為判別金屬化學活動性的標準，氫前面是活潑金屬而后面是不活潑金屬。

2.金屬活動性順序表示的是金屬原子在水溶液中失去電子變為陽離子及陽離子得電子變為原子難易的順序。在金屬活動性順序中，金屬位置越靠前，在水溶液里越易失電子變成陽離子，它的活動性就越強；金屬的位置越靠后，該金屬陽離子在水溶液中越易獲得電子，該金屬活動性越弱。

3.在金屬活動性順序中，只有排在氫前面的金屬才能置換出酸中的氫。

注意：（1）通常不用很活潑的金屬（K、Ca、Na）與酸反應制氫氣。因為它們在常溫下與水反應且反應非常劇烈難于控制。

（2）酸必須是非氧化性酸，如鹽酸、稀硫酸，否則一般得不到氫氣。

（3）為制得較純凈的氫氣，一般不用揮發性強酸，如濃鹽酸。

（4）酸必須是可溶性的，否則不與金屬發生置換反應。因為反應的實質是金屬原子與酸在水中電離出的氫離子間發生的電子轉移。

（5）酸與金屬反應生成的鹽須可溶，否則生成的難溶性鹽將附著在金屬表面，阻礙酸與金屬的接觸而使反應終止。

（6）具有可變化合價的金屬與酸反應，一般生成較低價金屬化合物（鹽）。

4.排在前面的金屬一般能夠把排在后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。

5.金屬活動性是相對的。如Zn對Fe而言是活潑的，Fe對Cu而言是活潑的，而Cu對Ag而言是活潑的。若不指明情況，活潑金屬一般指位于氫以前的金屬，不活潑金屬一般指位于氫以后的金屬。

二、應用

1.直接判斷金屬活動性強弱

例1下列各組金屬，活動性符合由強到弱順序排列的是（）。

A.Zn、Al、MgB.Zn、Fe、Cu

C.Cu、Fe、AgD.Fe、Al、Ag

解析根據金屬活動性順序，逐項分析得出答案為B。

2.解釋制取某些物質的反應原理及反應物的選擇

如解釋實驗室選用Zn和稀H2SO4反應制H2，而一般不選用Mg和稀H2SO4（Zn和Mg位于金屬活動性順序中氫的前面且Mg位于Zn之前，與稀H2SO4反應很劇烈，難于控制）。

3.直接判斷金屬能否與酸發生置換反應

例2下列各組物質能反應并放出較多量H2的是（）。

A.Zn和稀HNO3B.Fe和稀HCI

C.Cu和稀H2SO4D.Zn和H2SiO3

解析稀HNO3是氧化性酸，Cu排在氫的后面，H2SiO3為難溶性酸，故答案選B。

4.直接判斷金屬與鹽溶液能否發生置換反應

例3下列化學方程式正確的是（）。

A.2Na+CuSO4Cu+Na2SO4

B.Cu+2AgClCuCl2+2Ag

C.2Fe+3CuCl22FeCl3+3Cu

D.Cu+2Ag（NO3）2Cu（NO3）2+2Ag

解析A.極活潑金屬Na先與水反應生成NaOH和H2，產物NaOH再與CuSO4反應生

成Cu（OH）2和NaSO4，并不是Na與CuSO4的直接置換反應；B.Cu雖位于Ag的前面，但

AgCl難溶于水，反應不能進行；C.Fe排在Cu前，置換反應能進行，但在反應中Fe轉化成低價氯化物（FeCl2）；D.Cu位于Ag前面，并且AgNO3可溶，反應可發生。故答案選D。

5.根據置換反應比較未知金屬活動性的相對強弱

例4有A、B、C三種金屬，將C浸入A的硝酸鹽溶液，其表面析出A，將B、C分別浸入稀鹽酸中，B溶解而C不溶。試比較三種金屬的活動性順序。

解析本題考查學生對知識的遷移能力.據題意：C+A鹽能反應，可知活動性C>A；B+HCl能反應，C+HCl不反應，可知B位于氫前，C位于氫后，則活動性B>C故三種金屬活動性順序為B>C>A.

6.結合復分解反應規律，確定金屬析出（溶解）順序

例5在AgNO，和Cu（NO3）2的混合溶液中，加入一定量鐵粉，充分反應后發現有少量金屬

析出，過濾后往濾液中滴加鹽酸，有白色沉淀成，則析出的少量金屬是（）。

A.Fe和CuB.Ag

C.Fe和AgD.Cu和Ag

解析在混合溶液中，排在金屬活動性順序較后的金屬，該陽離子在水溶液較易獲得電子

轉化成金屬單質即先被置換出來.所以Fc首先與AgNO3反應，又知加入鹽酸后仍有白色

沉淀AgCl生成，說明AgNO3未完全反應，則Cu不能析出.故答案選B。

（收稿日期：2017-01-10）endprint