金属活动性顺序
钾 钙 钠 镁 铝 锌 铁 锡 铅 (氢) 铜 汞 银 铂 金
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
从左到右,金属活动性逐渐减弱。
| 位置 | 金属 | 记忆 |
|---|---|---|
| 最活泼 | K、Ca、Na | 与冷水剧烈反应,不能从盐溶液中置换出金属 |
| 较活泼 | Mg、Al、Zn、Fe | 能与稀酸反应放出 H₂ |
| 分界线 | (H) | 氢在这里,是能否与酸反应的分水岭 |
| 不活泼 | Cu、Hg、Ag、Pt、Au | 不能与稀酸反应放出 H₂ |
1. 判断金属能否与稀酸反应放出 H₂
Section titled “1. 判断金属能否与稀酸反应放出 H₂”只有排在氢前面的金属才能。
Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑ ✓ 锌在氢前Cu + HCl → 不反应 ✗ 铜在氢后两个例外必须记:
- 浓硫酸、硝酸与金属反应不放出 H₂(它们有强氧化性,放出 SO₂ 或 NO)
- K、Ca、Na 太活泼,遇酸直接与水剧烈反应,甚至爆炸
2. 判断金属能否从盐溶液中置换出另一种金属
Section titled “2. 判断金属能否从盐溶液中置换出另一种金属”「前换后」—— 排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu ✓ 铁在铜前Cu + FeSO₄ → 不反应 ✗ 铜在铁后现象:铁钉放入硫酸铜溶液,铁钉表面覆盖一层红色的铜,蓝色溶液逐渐变成浅绿色(FeSO₄)。
3. 判断金属与盐溶液反应时,先反应的是谁
Section titled “3. 判断金属与盐溶液反应时,先反应的是谁”「距离远的先反应」 —— 活动性相差越大,越先反应。
例题:向 CuSO₄ 和 AgNO₃ 的混合溶液中加入锌粉,谁先被置换?
- 活动性:Zn > Cu > Ag
- Zn 与 Ag 相差更远 → 先置换 Ag,再置换 Cu
常见例外与陷阱
Section titled “常见例外与陷阱”| 情形 | 说明 |
|---|---|
| K、Ca、Na 与盐溶液 | 不能置换出金属!它们先与水反应生成碱,碱再与盐反应。如 Na 投入 CuSO₄ 溶液,得到的是 Cu(OH)₂ 沉淀和 H₂,不是铜 |
| Fe 与酸/盐反应 | 铁与非氧化性酸、盐溶液反应生成 Fe²⁺(亚铁),不是 Fe³⁺ |
| 钝化 | 常温下 Fe、Al 遇浓硫酸、浓硝酸表面钝化,可以盛放 |
| Al 的特殊性 | 高温下 Al 能还原 Fe₂O₃(铝热反应),尽管 Fe 在顺序里就在 Al 后面不远 |
2Al + Fe₂O₃ —高温→ Al₂O₃ + 2Fe铝在高温下把铁从其氧化物中还原出来,放出大量热,温度可达 2000 ℃ 以上,能使产物铁熔化成液态。
用途:野外焊接钢轨、冶炼难熔金属(如 Mn、Cr、V)。