金属活动性顺序的探究

实验目的

通过实验比较常见金属的活动性强弱，归纳金属活动性顺序。

实验原理

位于氢前面的金属能置换出稀盐酸、稀硫酸中的氢，且越靠前反应越剧烈；位于前面的金属能把后面的金属从其盐溶液中置换出来。例如：Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂↑；Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu；Cu + 2AgNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2Ag。

实验器材

• 镁条
• 锌粒
• 铁片（铁钉）
• 铜片
• 稀盐酸
• 硫酸铜溶液
• 硝酸银溶液
• 试管若干
• 砂纸

实验步骤

1. 用砂纸打磨各金属表面，除去氧化膜。
2. 将镁、锌、铁、铜分别放入盛有等量稀盐酸的试管中，比较气泡产生快慢。
3. 将铁片放入硫酸铜溶液中，观察表面和溶液颜色变化。
4. 将铜片放入硝酸银溶液中，观察表面变化。
5. 根据现象排列金属活动性强弱。

实验现象与结论

镁与稀盐酸反应最剧烈，锌次之，铁较慢，铜无明显现象。铁片表面有红色固体析出，铜片表面有银白色固体析出。结论：活动性 Mg > Zn > Fe > (H) > Cu > Ag。

注意事项

• 稀盐酸有腐蚀性，溅到皮肤上立即用水冲洗。
• 硝酸银溶液会使皮肤变黑，避免接触。
• 反应产生氢气，实验现场不得有明火。

常见问题

实验前为什么要用砂纸打磨金属？

金属表面常有氧化膜，会阻碍反应，打磨后才能看到金属本身的真实反应现象。

铜为什么不与稀盐酸反应？

铜在金属活动性顺序中位于氢的后面，不能置换出酸中的氢。