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金属活动性顺序的应用
一、目标与策略
明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！
考试目标：
掌握金属活动性顺序表的内容。
掌握金属与酸、的置换反应及反应后产生氢气的状况。
掌握金属与盐溶液的置换反应及反应后溶液质量变化情况。
会判断、验证金属活动性强弱。
复习策略：
这部分的知识靠单纯的记熟活动性顺序表
( http: / / www.21cnjy.com )是远远不够的，考试的重点是它的应用，所以要在熟练掌握基础知识的基础上，多做题，练习有关金属活动性顺序应用的各种类型题目，关于它的重要类型在以下讲解中都已归纳出来，大家一定要认真学习，掌握典型题目，理解解题思路，达到举一反三的效果。
二、学习与应用
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知识点一：考查金属活动性顺序的内容
K
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
S
( http: / / www.21cnjy.com )n
Pb
(H)
Cu
Hg
Ag
Pt
Au
越靠前的金属，失去电子能力
，化学性质越
。
知识点二：考查金属与酸之间的置换反应
金属与酸发生置换反应产生氢气应具备的条件：
（1）金属的位置要在氢(H)的
；
（2）酸要用无氧化性的酸，如
、稀硫酸（不用
）等；
（3）硝酸具有氧化性与金属反应时一般生成水而不生成
，因而不发生置换反应。
知识点三：考查金属与盐溶液之间的置换反应
（一）金属与盐溶液发生置换反应的条件是：
（1）只有排在
的金属才能把
的金属从其盐溶液中置换出来；
（2）特殊性：由于
、
、
的化学性质非常活泼，在盐溶液中它们会先与水反应生成相应的碱和氢气；
（3）盐必须溶于水；
（4）铁与盐溶液反应时生成
价的
，金属与铁盐反应时要用
价的
。
（二）金属与盐溶液反应的优先规律
知识链接：同一金属与不同的盐反应时，该金属
( http: / / www.21cnjy.com )先与活动性
的金属所组成的盐反应；不同金属与盐溶液反应时，活动性
的金属先与盐反应。如：将足量的Fe投入混有CuSO4和AgNO3的溶液中，Fe先与
反应，直到
反应完后，Fe才与
反应。
知识点四：考查对金属活动性强弱的判断
能跟酸发生置换反应的金属的
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；能把另一金属从其可溶性盐溶液中置换出来的金属的活动性比盐中金属的活动性
。简称：
换
，好比打仗时厉害的欺负不厉害的。
知识点五：考查对金属活动性强弱的验证
金属活动性顺序可以作为金属能否与不同物
( http: / / www.21cnjy.com )质的溶液发生置换反应的一种判断依据，同时也就帮助我们确定了金属的活动性。通常考查三种金属活动性强弱的设计方案，但也有对四种金属活动性强弱设计方案的考查。
知识点六：考查金属与酸反应产生氢气的情况
产生氢气的质量=
。
在等时间内，金属与酸反应产生的氢气越多，则该反应速率
，该金属的活动性就
。
知识点七：考查反应后溶液质量的变化情况
判断置换反应发生后溶液质量的变化：
( http: / / www.21cnjy.com )若反应后的溶液中溶质的相对分子质量与相应计量数的积变小，则反应后溶液的质量
，否则
。
例：Cu+2AgNO3＝Cu(NO
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知识点八：考查影响金属与酸发生置换反应速率的因素
该类实验方案一般采用控制变量法，见下表：
不变量
可变量
方案一
酸的种类和质量分数
金属的种类或形状
方案二
金属的种类和形状
酸的种类和质量分数
洞察考向：
考点一：金属活动性强弱的比较
例1．有X、Y、Z三种金属，把Y投入X(NO3)2
溶液中，Y表面
有X析出，把X投入Z(NO3)2
溶液中，X表面有Z析出，X、Y、Z三种金属的活动性
由强到弱的顺序是（
）
A.
Z＞Y
＞X
B.Y＞X＞Z
C.
X＞Y＞Z
D.
X＞Z＞Y
解析：金属活动顺序表的应用主要有两个：（1）、在金属活动顺序里，排在氢
前面的金属可以把
；（2）、在金属活动顺序里，前面的金属
可以把后面的金属从
置换出来（钾、钙、钠除外）。在题目中
把Y投入X(NO3)2
溶液中，Y表面有X析出，Y的活动性大于X，X投入Z(NO3)2
溶液中，X表面有Z析出，那么X的活动性大于Z,所以X、Y、Z三种金属的活
动性由强到弱的顺序是Y＞X＞Z。
举一反三：
【变式1】对甲、乙、丙三种
( http: / / www.21cnjy.com )金属活动性的实验研究过程如下：(1）取大小相等的三种金属片，分别放入CuSO4溶液中，一段时间后，甲、丙表面出现红色物质，乙没有现象。（2）取大小相等的甲、丙两种金属片，分别放入相同的稀盐酸中，甲、丙表面都产生气泡，但甲产生气泡的速度明显比丙的快。则甲、乙、丙三种金属的活动性顺序是（
）
A．甲>丙>乙
B．丙>乙>甲
C．甲>乙>丙
D．丙>甲>乙
【变式2】某学生为了验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序，设计了四种方案：
①将Zn、Cu分别加入到FeSO4溶液中
②将Fe、Cu分别加入到ZnSO4溶液中
③将Zn分别加入到FeSO4和CuSO4溶液中
④将Fe分别加入到ZnSO4和CuSO4溶液中，
你认为可行的方案是（
）
A．①或④
B．①或②
C．②或③
D．③或④
考点二：金属活动性顺序在推断题中的应用
例2．已知置换反应：A
+
B
→
C
+
D能够发生。
（1）若D为H2，B为稀
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；写出一个符合该条件的化学方程式
。
（2）若D为Cu，则化合物B可能为
（填化学式）。
解析：
（1）若D为H2，B为稀硫酸，置换反应
( http: / / www.21cnjy.com )为“A
+H2SO4
→C
+
H2”明显属于金属与酸发生的置换反应，所以金属A应该是在金属活动性顺序中排在氢
的金属才行，如
、
或
等均行。
（2）若D为Cu，置换反应为“单质A
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Cu”，明显属于
间的置换反应，则A为
，B为
的化合物溶液。
举一反三：
☆【变式3】印刷铜制电路板的“腐蚀
( http: / / www.21cnjy.com )液”为FeCl3溶液。已知铜、铁均能与FeCl3溶液反应，反应方程式分别为：Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2，Fe+2FeCl3=3FeCl2。现将一包铜、铁的混合粉末加入到盛有FeCl3溶液的烧杯中，充分反应后烧杯中仍有少量固体，关于烧杯中物质组成的说法正确的是（
）
A．溶液中一定含FeCl3，固体一定是铁和铜
B．溶液中一定含FeCl2，固体一定含铜
C．溶液中一定含FeCl2、CuCl2，固体一定含铜
D．溶液中一定含FeCl2，固体一定是铁和铜
点评：本题考查了判断（几种）金属与（几种
( http: / / www.21cnjy.com )）化合物溶液反应后滤液或滤渣的成分。活泼的金属可以把不活泼的金属从其化合物溶液中置换出来。当两种活泼金属同时放入不活泼金属的化合物溶液（如硝酸银）中时，金属活动性强的金属（如锌）会先与硝酸银溶液发生置换反应，然后才是活动性弱的金属（如铜）与硝酸银溶液发生置换反应。因此①滤液中一定含有最活泼的金属离子，活动性次之的则为可能含有的。②滤纸上（或析出的固体）中一定有最不活泼的金属，活动性较强的则为可能有的。其中的“可能有”应该根据具体题目进行具体的判断。
【变式4】把相同体积、相同质量分数的
( http: / / www.21cnjy.com )稀盐酸，分别滴到等质量、颗粒大小相同的X、Y、Z三种较活泼金属中，生成H2的质量与反应时间的关系如右图所示。这三种金属的活动性顺序为___________；假如X、Y、Z都是+2价金属，则相对原子质量由大到小的顺序为____________。
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图47－3
考点三：有关金属活动性顺序的计算
例3．将26g某金属混合物投入到足量的稀硫酸中，共收集到2g氢气，该金属混合物的组成可能是（
）
A．Mg和Zn
B．Fe和Zn
C．Zn和Cu
D．Cu和Fe
举一反三：
☆【变式5】在托盘天平两盘的烧杯内，分
( http: / / www.21cnjy.com )别盛有质量和溶质质量分数都相等的足量的稀硫酸，调节天平至平衡。现向左边烧杯中加入6.5g铁钉，同时向右边烧杯中加入6.5g锌粒。在反应过程中，观察到天平指针偏转的情况是（
）
A．始终向左偏转
B．始终向右偏转
C．起初向右偏转，最终向左偏转
D．起初向左偏转，最终向右偏转
考点四：金属活动性顺序的实验探究
例4．有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：
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图47－2
回答下列问题：
（1）步骤②中：需加入的物质是
，分离所得混合物的方法是
。
（2）步骤③中：需加入的物质是
，发生反应的化学方程式是
。
（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？
，理由是
。
（4）步骤④的操作是
，溶液2和溶液3为什么要混合？
。
解析：整个流程为先过滤除去
，向所得溶液中加入过量的
再
，得固体
和
及溶液2
溶液，加入过量铁的目的是
，接着可向固体银和铁中加入
，银不溶解而
溶解，过滤进行分离得到
和
。
溶液再结晶得到
。
举一反三：
☆【变式6】人类的生产生活离不开金属，下列三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝。
（1）金属大规模被使用的先后顺序跟
（填序号）选项关系最大。
①地壳中金属元素的含量；②金属的导电性；③金属的活动性。
（2）为探究锰与铁的金属活动性，在相同温度
( http: / / www.21cnjy.com )下，取大小相同、表面光亮的两种金属薄片，分别投入等体积、等溶质质量分数的足量稀盐酸中（反应中Mn显+2价），请回答：
金属
铁
锰
与盐酸反应现象
放出气泡速率缓慢
放出气泡速率较快
结论
活动性铁_____（填“＞”“＜”）锰
除了比较与酸反应产生气体速率
( http: / / www.21cnjy.com )的快慢，请你再举出一种可比较这二种金属活动性强弱的方法（写出所需药品即可）：
和
。
（3）将盛有等质量、等溶质质量分数的稀
( http: / / www.21cnjy.com )盐酸的两只烧杯，放在托盘天平左右两盘上，调节至平衡，再向两只烧杯中分别放入质量相等的镁和铁，待反应停止后，请判断：
①若天平仍保持平衡，烧杯中一定没有剩余的物质是
；
②若天平失去平衡，则指针一定偏向放
的一边。
三、总结与测评
要想学习成绩好，总结测评少不了！课后复习是学习不可或缺的环节，它可以帮助我们巩固学习效果，弥补知识缺漏，提高学习能力。
（一）掌握金属与酸、盐溶液反应的规律：
（1）H前的金属能与
反应，且位置越靠前与酸反应就越
。
（2）在金属活动性顺序表中，排在
面的金属可以把排在
面的金属从它的盐溶液中置换出来（注意：K、Ca、Na除外）。
（3）金属与酸反应速率的快慢与金属的活动性有关，活动性强的金属与酸反应的速率
，单位时间内产生氢气的质量
。
（4）等质量的金属与酸反应时产生氢气多少与金属的相对原子质量与化合价的比值有关，比值越小，产生氢气的质量
。可知：
①取等质量的四种金属与足量的稀盐酸反应时，产生H2由多到少的顺序是：Al＞Mg＞Fe＞Zn（即相对原子质量越小，产生的H2越多）。
②Mg、Zn、A1、Fe四种金属分别与
( http: / / www.21cnjy.com )足量的稀盐酸反应时，产生
的H2，则消耗四种金属的质量由多到少的顺序是
。
③Mg、Zn、A1、Fe四种金属与等质量
( http: / / www.21cnjy.com )、等质量分数的稀盐酸充分反应后，金属均有剩余时，产生的H2一定
（因为
）；同时可知，金属的相对原子质量越小，剩余的质量越
，即金属剩余量
。
（5）铁与酸溶液及与盐溶液的置换反应，应结合
( http: / / www.21cnjy.com )金属活动性顺序及其意义，判断能否发生反应、书写有关化学方程式。有关规律是：铁无论是与酸溶液还是与盐溶液发生置换反应都生成
（铁元素的化合价为
价），生成物溶液均为
色（
）。
（二）掌握相关的解题技巧和方法：
（1）确定金属活动性顺序，解此类试题
( http: / / www.21cnjy.com )时其涉及的金属较少，一般用“不等式法”来确定，其涉及的金属较多时用“不等式法”来比较活动性就显得复杂，这时可用“数轴确定法”解题。
（2）验证金属活动性实验方案的选择方法：
①三种金属活动性的实验设计：
A．将要验证的金属按活动性顺序排出；
B．将中间的金属看作
，两边
( http: / / www.21cnjy.com )的金属选用它们的
或者将中间的金属看作其盐溶液，两边的金属选择为单质，从而可得出验证金属活动性实验的方案。即“金、盐、金”或“盐、金、盐”两套方案。
②四种金属活动性的设计：如验证Mg、Zn、Cu、Ag的活动性
一般情况下四种金属可分成二类，一类氢前金
( http: / / www.21cnjy.com )属，一类氢后金属，所以通常先取四种金属的单质和一种
（例如稀盐酸），然后分别将四种金属放于稀盐酸中，根据是否有
产生，来确定
、
比Cu、
活泼，同时又可根据产生气泡速度的快慢来确定
比
活泼。最后氢后金属，可根据金属单质与盐溶液的反应来确定
比
活泼（例如将Cu丝放入AgNO3溶液中）。
（3）有关天平的问题
①在已调平的天平上，加入等质量的烧
( http: / / www.21cnjy.com )杯后，再加入等质量的稀酸(稀HCl或稀H2SO4
)，此时天平平衡。若左右两盘再加入等质量的金属则天平仍保持平衡，等反应结束后，天平存在两种情况，一种天平失去平衡，则左右两边产生的
一定不等，才致使剩余物质质量不相等，此时考查的重点在金属，依据前面的规律可知，金属的相对原子质量
，产生H2越多。
另一种情况是天平仍平衡，则左右两边产
( http: / / www.21cnjy.com )生的H2
，才使得剩余物质质量相等，此时金属一定有
（或掺入了杂质），但等量的酸完全反应掉，所以产生H2的质量相等，因为依据前面规律可知，等量的酸产生
。
②在调平的天平上加入等质量烧杯和等质量
( http: / / www.21cnjy.com )、等质量分数的稀酸，天平保持平衡，若天平左右两边加入质量不等的金属，则天平失去平衡，反应后天平若仍保持平衡，则需要反应过程中“加入金属的质量减去生成H2的质量等于
”，才能出现此种情况。
小结：解有关天平题的基本思路
( http: / / www.21cnjy.com )是：进入烧杯的物质的质量与离开烧杯（主要以气体形式离开）的物质的质量之差就是烧杯内反应前后增加的质量。若左右烧杯中增加的质量
，天平平衡；
时，天平发生倾斜，向增加质量
的一边倾斜。

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