[中考必杀技]金属活动顺序表的具体应用类型
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[中考必杀技]金属活动顺序表的具体应用类型
【知识点的认识】
常见金属在溶液中的活动性顺序是“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”。
金属活动性顺序的应用主要有：
1.表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）。即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱。
需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈。
2.可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）。只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。
需要注意的是：⑴金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；⑵酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；⑶单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；⑷K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）。
3.可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）。排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。
需要注意的是：⑴在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关。但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）。如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成。⑵铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐。⑶用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来。用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来。另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液。例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应。还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应。例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应。
另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序。具体的推断方法是这样的：
1.利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强。
2.利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对金属活动性顺序及其应用的理解或掌握情况；以及阅读、分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等。并且，经常将其与“金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、实验现象和结论（包括反应化学方程式）、其它的反应类型”等相关问题关联起来，进行综合考查。金属活动性顺序及其应用是历年来中考命题的热点；命题方式是根据金属活动性顺序及其应用来分析、推断、选择或解答有关金属的活动性强弱、某些置换反应是否发生、实验现象、实验结论（包括反应化学方程式）、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题，或者是反过来考查，或者是对所给的有关金属活动性顺序及其应用的表达进行判断，等等。题型有选择题、填空题、实验探究题。中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力，对金属活动性顺序及其应用、金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质等相关知识的理解或掌握情况，以及运用它们来解决实际问题的能力等。特别是，对我们身边生活中常用、常见金属及合金的有关知识的考查，是近几年中考的重中之重。
1、判断在溶液中的置换反应能否发生
【例1】5角硬币的外观呈金黄色，它是铜和锌的合金，市面上有人用它制成假金元宝行骗，小明同学用一种试剂揭穿了他。小明一定不会用的试剂是（ ）
A．硫酸铜溶液 B．硝酸银溶液 C．盐酸 D．硝酸钠溶液
【解析】金属与酸反应有如下规律：①只有排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，这里的酸一般指的是稀盐酸和稀硫酸，因为浓硫酸和硝酸具有强氧化性，与金属反应时不生成氢气而生成水，浓盐酸具有强挥发性，使生成的氢气含有氯化氢气体而不纯净；②位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。Cu位于H之后，不能置换出盐酸中的氢，但Cu位于Ag之前，可与硝酸银溶液反应；Zn位于H、Cu、Ag之前，能与CuSO4、AgNO3和HCl反应。而Cu和Zn均不能与NaNO3反应，NaNO3溶液无法鉴别。故正确答案为D。
2、根据化学反应判断金属活动性顺序
【例2】有X、Y、Z三种金属，把Y分别投入稀硫酸和Z(NO3)2溶液中，有气泡产生和固体析出；把X 投入Z(NO3)2溶液中，没有明显现象。则X、Y、Z可能是（ ）
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Fe、Cu C．Ag 、Cu、 Zn D．Ag 、Zn、Cu
【解析】 本题考查根据实际反应推导金属活动性顺序。规律：排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液里置换出来，而不管它是氢前还是氢后；排在氢前面的金属能把酸中的氢置换出来。但要注意金属与盐反应时，盐应为可溶性盐。依据题意，Y 能把稀H2SO4中的氢和Z(NO3)2溶液中的Z置换出来，说明Y 在金属活动顺序中排在 H 前和Z前，而X 投入Z(NO3)2溶液中，没有明显现象，说明二者不反应，X排在Z后，故 X、Y、Z 的金属活动性顺序由强到弱的顺序为:Y＞Z＞X。将备选答案与之对照（注意要一一对应）选项Ｄ中Zn＞Cu＞Ag符合题意，故正确答案为Ｄ。
3、根据反应图象比较金属活动性强弱和相对原子质量的大小
【例3】将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示．根
据图中所提供的信息，写出能从中得出的正确结论．
（已知：A、B在生成物中均为＋2价）
【解析】这是一道图象题。规律：金属活动性越强，越容易发生置换反应，与酸反应生成氢气的速率越快。由图象可知，曲线斜率越大，单位时间内放出氢气质量越多。在开始一段相等的时间内，金属A产生的氢气比B多，说明A与酸反应的速率快，A的金属活动性较强比B强，A、B两种金属在金属活动性顺序中位置均排在H前。相同价态的不同金属，其相同数目的原子置换生成的氢分子的个数是一样的。而相同质量的不同金属中，相对原子质量小的，所含的原子个数则较多，置换生成的氢气的量自然多一些。当两种金属均反应完时，A生成氢气比B多，则相对原子质量B＞A。
【答案】①生成的质量A＞B；②相对原子质量B＞A；③反应速率A＞B；④在金属活动性顺序表中A、B均排在氢前面；……（答对三点内容即可）．
4、用于判断置换反应后金属的组成和溶液中溶质的存在
【例4】某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（ ）
A．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁
B．滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁
C．滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜
D．滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜
【解析】 Fe粉加入到 AgNO3 、Cu(NO3)2两种物质的混合液中，可能发生的反应为：2AgNO3＋Fe＝Fe(NO3)2＋2Ag Cu(NO3)2＋Fe＝Fe(NO3)2＋Cu 。根据题意“向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生”，说明Fe粉不可能过量，滤出的固体中一定不含有Fe。此时，则有如下两种情况：（1）若Fe粉恰好完全反应，则上述两反应已进行完全，AgNO3、Cu(N03)2不再有剩余，此时滤出的固体中一定含有Ag和Cu，滤液中只有Fe(NO3)2，而没有AgNO3、Cu(NO3)2。（2）若Fe粉量不足，可能置换出部分Ag或全部Ag，只有当Ag被全部置换出来后，才有可能置换出部分Cu（因Cu比Ag活泼）。即滤出固体中一定含有Ag，可能含有Cu，滤液中可能含有AgNO3和Cu(NO3)2或Cu(NO3)2。综合上述分析，正确选项为C。
【解题方法点拨】解答这类题目时，首先，要熟记和理解金属活动性顺序及其应用，以及与之相关的知识等；然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可。
爱心提示：要想做好这方面的题目，除了学好教材中的有关金属活动性顺序及其应用等相关知识以外，还要做到以下两点：
1.在平时的学习和生活中，注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识，以及最新的有关金属方面的科技前沿信息，等等。
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途或变化规律之间的相互联系（即性质用途或变化规律），根据它们之间的联系来分析、推断和解答有关金属活动性顺序及其应用等相关问题，将会是事半功倍的。
【知识点的认识】
常见金属在溶液中的活动性顺序是“钾钙钠镁铝，锌铁锡铅（氢），铜汞银铂金”。
金属活动性顺序的应用主要有：
1.表明了金属活动性强弱顺序（前强后弱）。即在金属活动性顺序中，金属的位置越靠前，它在水溶液中就越容易失去电子变成离子，其活动性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子在水溶液中就比较容易获得电子变成原子，其活动性就越弱。
需要注意的是：金属的活动性就越强参加反应时，现象就越明显、越剧烈。
2.可用来判断金属与酸能否发生置换反应（氢前置换氢）。只有排在氢前面的金属，才能置换出酸中的氢，而排在氢后面的金属不能置换出酸中的氢。
需要注意的是：⑴金属必须是排在金属活动性顺序中（H）前面的金属；⑵酸应是盐酸、稀硫酸（即不具有强氧化性的酸），不包括浓硫酸和硝酸；⑶单质铁与酸发生置换反应时生成亚铁盐；⑷K、Ca、Na除与酸反应外，还能与水在常温下发生置换反应（如2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑），其余金属则不能（这点初中阶段大体上了解即可）。
3.可用来判断金属与金属化合物溶液（即盐溶液）能否发生置换反应（前置后，盐可溶，K、Ca、Na不能够）。排在金属活动性顺序中前面的金属一般能把排在后面的金属从其盐溶液里置换出来。
需要注意的是：⑴在金属活动性顺序中只要排在前面的金属就能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，而与H的位置无关。但K、Ca、Na等金属例外，由于它们过于活泼，不与溶液中的盐发生置换反应，而是先与溶液中的水发生置换反应（这点初中阶段大体上了解即可）。如把钠放入硫酸铜溶液中虽然反应[2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，CuSO4+2NaOH＝Cu(OH)2↓+Na2SO4]，最终没有单质铜生成。⑵铁与盐溶液发生置换反应时，生成二价亚铁盐。⑶用同种金属置换不同的盐溶液，盐中金属排在金属活动性顺序中较后的金属首先被置换出来。用不同的金属置换同种盐溶液，盐中金属先被排在金属活动性顺序中较前的金属置换出来。另外，若有一种金属和多种混合盐溶液反应，最先反应的是最不活泼的那个金属的盐溶液。例如，锌粒与氯化亚铁和硫酸铜和硝酸汞的混合溶液反应，最先反应的是硝酸汞，当硝酸汞被消耗完时，硫酸铜才与锌粒反应，同理，硫酸铜反应完后，锌才会和氯化亚铁反应。还有，当多种金属与一种盐溶液反应时，最活泼的金属先反应。例如，把打磨光亮的镁带、铝丝、铜丝一起放入硝酸银溶液中，镁被消耗完后，铝才和硝酸银反应，铝反应完后，铜跟硝酸银反应。
另外，利用金属与酸或盐溶液之间的置换反应是否发生，通过具体的实验及其现象的分析，反过来可以反推金属的活动性顺序。具体的推断方法是这样的：
1.利用金属与酸能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁和铜分别放在稀盐酸中时，铁的表面上有气泡冒出，这说明铁位居金属活动性顺序中氢的前面；而铜的表面无明显的现象，这说明铜位居金属活动性顺序中氢的后面；由此可推得铁活泼性比铜的要强。
2.利用金属与盐溶液能否发生置换反应，来反推金属的活动性顺序。例如，把铁钉放在硫酸铜溶液中，过一会儿，发现铁钉表面上出现了一层红色物质（即铜）；由此可推得铁活泼性比铜的要强。
【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关实验、问题情景或图表信息等，来考查学生对金属活动性顺序及其应用的理解或掌握情况；以及阅读、分析、推断、表达的能力和对知识的迁移能力等。并且，经常将其与“金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质、实验现象和结论（包括反应化学方程式）、其它的反应类型”等相关问题关联起来，进行综合考查。金属活动性顺序及其应用是历年来中考命题的热点；命题方式是根据金属活动性顺序及其应用来分析、推断、选择或解答有关金属的活动性强弱、某些置换反应是否发生、实验现象、实验结论（包括反应化学方程式）、金属的制备、金属的应用、生活中有关金属的实际问题，或者是反过来考查，或者是对所给的有关金属活动性顺序及其应用的表达进行判断，等等。题型有选择题、填空题、实验探究题。中考重点是考查学生阅读、分析和提炼所给的实验、问题情景或图表信息的能力，对金属活动性顺序及其应用、金属的性质及用途、常见金属的特性及其应用、合金与合金的性质等相关知识的理解或掌握情况，以及运用它们来解决实际问题的能力等。特别是，对我们身边生活中常用、常见金属及合金的有关知识的考查，是近几年中考的重中之重。
1、判断在溶液中的置换反应能否发生
【例1】5角硬币的外观呈金黄色，它是铜和锌的合金，市面上有人用它制成假金元宝行骗，小明同学用一种试剂揭穿了他。小明一定不会用的试剂是（ ）
A．硫酸铜溶液 B．硝酸银溶液 C．盐酸 D．硝酸钠溶液
【解析】金属与酸反应有如下规律：①只有排在氢前面的金属能置换出酸中的氢，这里的酸一般指的是稀盐酸和稀硫酸，因为浓硫酸和硝酸具有强氧化性，与金属反应时不生成氢气而生成水，浓盐酸具有强挥发性，使生成的氢气含有氯化氢气体而不纯净；②位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物的溶液里置换出来。Cu位于H之后，不能置换出盐酸中的氢，但Cu位于Ag之前，可与硝酸银溶液反应；Zn位于H、Cu、Ag之前，能与CuSO4、AgNO3和HCl反应。而Cu和Zn均不能与NaNO3反应，NaNO3溶液无法鉴别。故正确答案为D。
2、根据化学反应判断金属活动性顺序
【例2】有X、Y、Z三种金属，把Y分别投入稀硫酸和Z(NO3)2溶液中，有气泡产生和固体析出；把X 投入Z(NO3)2溶液中，没有明显现象。则X、Y、Z可能是（ ）
A．Zn、Cu、Ag B．Zn、Fe、Cu C．Ag 、Cu、 Zn D．Ag 、Zn、Cu
【解析】 本题考查根据实际反应推导金属活动性顺序。规律：排在前面的金属能把排在后面的金属从它的盐溶液里置换出来，而不管它是氢前还是氢后；排在氢前面的金属能把酸中的氢置换出来。但要注意金属与盐反应时，盐应为可溶性盐。依据题意，Y 能把稀H2SO4中的氢和Z(NO3)2溶液中的Z置换出来，说明Y 在金属活动顺序中排在 H 前和Z前，而X 投入Z(NO3)2溶液中，没有明显现象，说明二者不反应，X排在Z后，故 X、Y、Z 的金属活动性顺序由强到弱的顺序为:Y＞Z＞X。将备选答案与之对照（注意要一一对应）选项Ｄ中Zn＞Cu＞Ag符合题意，故正确答案为Ｄ。
3、根据反应图象比较金属活动性强弱和相对原子质量的大小
【例3】将质量相等的A、B两种金属，同时分别放入两份溶质质量分数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H2的质量与反应时间的关系如图所示．根
据图中所提供的信息，写出能从中得出的正确结论．
（已知：A、B在生成物中均为＋2价）
【解析】这是一道图象题。规律：金属活动性越强，越容易发生置换反应，与酸反应生成氢气的速率越快。由图象可知，曲线斜率越大，单位时间内放出氢气质量越多。在开始一段相等的时间内，金属A产生的氢气比B多，说明A与酸反应的速率快，A的金属活动性较强比B强，A、B两种金属在金属活动性顺序中位置均排在H前。相同价态的不同金属，其相同数目的原子置换生成的氢分子的个数是一样的。而相同质量的不同金属中，相对原子质量小的，所含的原子个数则较多，置换生成的氢气的量自然多一些。当两种金属均反应完时，A生成氢气比B多，则相对原子质量B＞A。
【答案】①生成的质量A＞B；②相对原子质量B＞A；③反应速率A＞B；④在金属活动性顺序表中A、B均排在氢前面；……（答对三点内容即可）．
4、用于判断置换反应后金属的组成和溶液中溶质的存在
【例4】某金属加工厂生产过程中的废液含有少量硝酸银和硝酸铜，为回收利用资源和防止污染，该厂向废液中加入一定量的铁粉，反应停止后过滤，向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生。则下列有关说法中，正确的是（ ）
A．滤出的固体中一定含有银和铜，一定不含铁
B．滤出的固体中一定含有银，可能含有铜和铁
C．滤液中一定有硝酸亚铁，可能有硝酸银和硝酸铜
D．滤液中一定有硝酸亚铁，一定没有硝酸银和硝酸铜
【解析】 Fe粉加入到 AgNO3 、Cu(NO3)2两种物质的混合液中，可能发生的反应为：2AgNO3＋Fe＝Fe(NO3)2＋2Ag Cu(NO3)2＋Fe＝Fe(NO3)2＋Cu 。根据题意“向滤出的固体中加入少量稀盐酸，无气体产生”，说明Fe粉不可能过量，滤出的固体中一定不含有Fe。此时，则有如下两种情况：（1）若Fe粉恰好完全反应，则上述两反应已进行完全，AgNO3、Cu(N03)2不再有剩余，此时滤出的固体中一定含有Ag和Cu，滤液中只有Fe(NO3)2，而没有AgNO3、Cu(NO3)2。（2）若Fe粉量不足，可能置换出部分Ag或全部Ag，只有当Ag被全部置换出来后，才有可能置换出部分Cu（因Cu比Ag活泼）。即滤出固体中一定含有Ag，可能含有Cu，滤液中可能含有AgNO3和Cu(NO3)2或Cu(NO3)2。综合上述分析，正确选项为C。
【解题方法点拨】解答这类题目时，首先，要熟记和理解金属活动性顺序及其应用，以及与之相关的知识等；然后，根据所给的实验、问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及从生活、电视、网络中了解到的有关金属及合金的信息，细致地阅读、分析题意等，联系着生活实际，细心地进行探究、推理，最后，按照题目的要求，认真地进行选择或解答即可。
爱心提示：要想做好这方面的题目，除了学好教材中的有关金属活动性顺序及其应用等相关知识以外，还要做到以下两点：
1.在平时的学习和生活中，注意留意、理解、搜集和熟记我们身边经常用到和见到的金属及合金的有关知识，以及最新的有关金属方面的科技前沿信息，等等。
2.要特别注意灵活运用物质的性质与用途或变化规律之间的相互联系（即性质用途或变化规律），根据它们之间的联系来分析、推断和解答有关金属活动性顺序及其应用等相关问题，将会是事半功倍的。
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