石華榮
驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱的考題,越來(lái)越受到中考命題者的青睞,相關(guān)考點(diǎn)一般以選擇題、填空題或?qū)嶒?yàn)探究題的形式呈現(xiàn)。盤點(diǎn)近幾年各地的中考試題,不難發(fā)現(xiàn),解決此類題目的核心是以金屬活動(dòng)性順序?yàn)榛A(chǔ),根據(jù)金屬能否與酸或金屬能否與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng),選擇驗(yàn)證金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的較為合理的試劑。
一、兩種金屬
驗(yàn)證兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱,較為合理的試劑有:(1)兩種金屬與稀鹽酸或稀硫酸,可以稱之為“兩金一酸”。若兩種金屬在金屬活動(dòng)性順序中均位于H之前,則金屬與酸反應(yīng)越劇烈,金屬的活動(dòng)性越強(qiáng);若兩種金屬分別位于H之前和H之后,則能與酸反應(yīng)的金屬的活動(dòng)性比不能與酸反應(yīng)的金屬的活動(dòng)性強(qiáng);若兩種金屬均位于H之后,則不能用酸比較其活動(dòng)性強(qiáng)弱。(2)活動(dòng)性強(qiáng)的金屬與活動(dòng)性弱的金屬的某種鹽溶液,可以稱之為“前金后
鹽”。將前頭的金屬絲或金屬片插入后頭的金屬的某種鹽溶液中,反應(yīng)能發(fā)生,說(shuō)明該金屬比鹽溶液中的金屬的活動(dòng)性強(qiáng)。(3)活動(dòng)性弱的金屬與活動(dòng)性強(qiáng)的金屬的某種鹽溶液,可以稱之為“前鹽后金”。將后頭的金屬絲或金屬片插入前頭的金屬的某種鹽溶液中,反應(yīng)不能發(fā)生,說(shuō)明鹽溶液中的金屬比該金屬的活動(dòng)性強(qiáng)。
【例1】有下列試劑:①Zn;②Fe;③Cu;④Ag;⑤ZnCl2溶液;
⑥稀鹽酸;⑦CuSO4溶液;⑧Fe(NO3)2溶液;⑨AgNO3溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)驗(yàn)證Zn、Fe的活動(dòng)性強(qiáng)弱的較為合理的試劑有(有幾種組合填幾種,下同) 。
(2)驗(yàn)證Fe、Cu的活動(dòng)性強(qiáng)弱的較為合理的試劑有 。
分析:(1)中的Zn、Fe均位于氫之前且活動(dòng)性:Zn>Fe,所以驗(yàn)證其活動(dòng)性強(qiáng)弱的較為合理的試劑有三種組合:①②⑥、①⑧、
②⑤;(2)中Fe、Cu分別位于氫之前后且活動(dòng)性:Fe>Cu,所以驗(yàn)證其活動(dòng)性強(qiáng)弱的較為合理的試劑有三種組合:②③⑥、②⑦、
③⑧。
二、三種金屬
驗(yàn)證三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱,較為合理的試劑有:(1)三種金屬與稀鹽酸或稀硫酸,可以稱之為“三金一酸”。若三種金屬在金屬活動(dòng)性順序中均位于H之前,則金屬與酸反應(yīng)越劇烈,金屬的活動(dòng)性越強(qiáng);若三種金屬中有兩種位于H之前,一種位于H之后,則H之前的兩種金屬可以根據(jù)兩種金屬分別與酸反應(yīng)的劇烈程度判斷其活動(dòng)性強(qiáng)弱,而H之后的金屬根據(jù)這種金屬不能與酸反應(yīng)判斷其活動(dòng)性最弱;若三種金屬至少有兩種位于H之后,則不能用酸比較它們的活動(dòng)性強(qiáng)弱。(2)活動(dòng)性最強(qiáng)、最弱的金屬與另一種金屬的某種鹽溶液,可以稱之為“兩頭金屬中間鹽”。將兩頭的金屬絲或金屬片分別插入中間金屬的某種鹽溶液中,根據(jù)反應(yīng)能否發(fā)生,比較三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。③活動(dòng)性介于兩者之間的金屬與另兩種金屬的某種鹽溶液,可以稱之為“中間金屬兩頭鹽”。將中間的金屬絲或金屬片分別插入另兩種金屬的某種鹽溶液中,根據(jù)反應(yīng)能否發(fā)生,比較三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。
【例2】驗(yàn)證Zn、Fe、Cu三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱,用下列試劑不能達(dá)到目的的是( )
A.Zn、Cu、FeSO4溶液
B.Zn、Fe、Cu、稀H2SO4
C.Cu、ZnSO4溶液、FeSO4溶液
D.Fe、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
分析:先排列三種金屬的活動(dòng)性順序:Zn>Fe>Cu。根據(jù)“兩頭金屬中間鹽”,答案A可以達(dá)到目的;根據(jù)“三金一酸”,答案B可以達(dá)到目的;答案C只能驗(yàn)證金屬活動(dòng)性:Zn>Cu、Fe>Cu,不能比較Zn、Fe的活動(dòng)性強(qiáng)弱,即答案C不能達(dá)到目的;根據(jù)“中間金屬兩頭鹽”,答案D可以達(dá)到目的。
三、四種金屬
驗(yàn)證四種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱,往往酸溶液和鹽溶液同時(shí)使
用,因此,實(shí)際上是前述方法的綜合運(yùn)用。一般融入實(shí)驗(yàn)探究題中進(jìn)行綜合考查。
【例3】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證Fe、Cu、Zn、Ag的金屬活動(dòng)性順序,設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案:(1)將鐵片加入稀鹽酸中;(2)將銅片加入硝酸銀溶液中;(3)將鋅片加入稀鹽酸中;(4)將金屬片X加入Y中。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)方案中所用金屬均需用砂紙打磨光亮,目的是 。
(2)步驟(2)中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)判斷Zn的活動(dòng)性比Fe強(qiáng)的依據(jù)是 。
(4)要得出這四種金屬的活動(dòng)性順序,如果(4)中Y表示CuSO4溶液,則X表示的一種金屬是 ;如果X表示銅,則Y表示的一種溶液是 。
分析:(1)除去金屬表面的氧化膜。(2)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。(3)Zn和稀鹽酸反應(yīng)比Fe和稀鹽酸反應(yīng)劇烈。(4)前三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案可以證明:Zn>Fe>H,Cu>Ag,所以要證明四種金屬活動(dòng)性,只需證明Fe>Cu或H>Cu即可。證明Fe>Cu,可用Fe與CuSO4溶液反應(yīng),即X是Fe;證明H>Cu,可以將Cu片插入稀鹽酸或稀硫酸中,即Y是稀鹽酸或稀硫酸。
參考文獻(xiàn):
[1]楊永存.金屬活動(dòng)性順序及典題精解[J].中國(guó)校外教育, 2010(S2).
[2]黃翠平.金屬活動(dòng)性淺析[J].教學(xué)與管理,2003(21).
編輯 魯翠紅