金属活动性顺序及其应用

重点考点初三

🧭 知识小背景

把常见金属按'谁更爱反应'排成一队：钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金。排在前面的更活泼，能把排在它后面的金属从盐溶液里'挤'出来，排在氢前面的才能和稀酸反应放氢气。

📖 精讲

考点集中在'置换反应能不能发生、谁先反应'。易错点：①和酸反应必须金属排在氢前面，铜、银不与稀盐酸/稀硫酸反应放氢；②金属与盐溶液反应要'前置后'，且该金属不能太活泼（钾钙钠会先和水反应，不用于置换盐溶液里的金属）；③一块铁放入含 Cu²⁺、Ag⁺ 的混合液，活动性差距越大越先被置换，故先出银后出铜；④'真金不怕火炼'正因为金排在最后、极不活泼。

🧩 典型例题3 道

例1

判断下列反应能否发生，能发生的写出化学方程式：（1）铜与稀硫酸；（2）铁与硫酸铜溶液；（3）银与稀盐酸。

💭 解题思路

先记住活动性顺序“钾钙钠镁铝、锌铁锡铅氢、铜汞银铂金”。与稀酸反应看金属是否排在氢前面；金属与盐溶液的置换看前面金属能否置换后面金属。

✍️ 解答过程

① 铜排在氢后面，不能与稀硫酸反应，无现象；

② 铁排在铜前面，能把铜从盐溶液中置换出来： $F e + C u S O_{4} = F e S O_{4} + C u$ ；

③ 银排在氢后面，不能与稀盐酸反应，无现象。

💡

只有排在氢前面的金属才能与稀酸反应放出氢气，铜、银等排在氢后面的金属不行。

例2

将 $5.6 g$ 铁粉放入足量硫酸铜溶液中，充分反应后过滤，求生成铜的质量。

💭 解题思路

铁能置换出铜，先写出化学方程式，再按方程式中铁与铜的质量比列比例求解。

✍️ 解答过程

① 化学方程式： $F e + C u S O_{4} = F e S O_{4} + C u$ ，其中 $F e$ 与 $C u$ 的质量比为 $56 : 64$ ；

② 设生成铜的质量为 $x$ ，则 $\frac{56}{5.6 g} = \frac{64}{x}$ ；

③ 解得 $x = \frac{64 \times 5.6}{56} = 6.4 g$ 。

💡

铁被置换成铜后固体质量会增大（相同物质的量下铜比铁重），这是判断“固体增重”类题的关键。

例3

向盛有 $A g N O_{3}$ 和 $C u (N O_{3})_{2}$ 混合溶液的烧杯中加入一定量铁粉，充分反应后过滤。向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生。判断滤渣和滤液中一定含有的成分。

💭 解题思路

活动性 $F e > C u > A g$ ，铁先与最不活泼金属的盐（ $A g N O_{3}$ ）反应，再与 $C u (N O_{3})_{2}$ 反应。滤渣加盐酸有气泡说明铁有剩余，据此倒推离子是否被完全置换。

✍️ 解答过程

① 反应按先后进行： $F e + 2 A g N O_{3} = F e (N O_{3})_{2} + 2 A g$ ， $F e + C u (N O_{3})_{2} = F e (N O_{3})_{2} + C u$ ；

② 滤渣加稀盐酸产生气泡，发生 $F e + 2 H C l = F e C l_{2} + H_{2} ↑$ ，说明铁有剩余；

③ 既然铁过量， $A g^{+}$ 、 $C u^{2 +}$ 全部被置换：滤渣中一定含 $F e$ 、 $C u$ 、 $A g$ ，滤液中一定只含 $F e (N O_{3})_{2}$ 。

💡

铁总是先跟排在最后（最不活泼）金属的盐反应；若最后仍剩有铁，则溶液中较不活泼金属的离子已被全部置换完。

🌟 学以致用 · 解决生活中的问题

铁栏杆生锈、铝锅表面却很耐久——铝其实更活泼，但它一接触空气就长出一层致密氧化铝'保护衣'把自己护住了，这也是活动性知识的延伸。

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