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“伏安法”和“氨碱法”

金属活动性顺序,就是将几种常见金属及氢元素的活动性由强到弱排列起来,内容如下:钾、钙、钠、镁、铝、锌、铁、锡、铅、(氢)、铜、汞、银、铂、金。
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在这十五个字中,只有三个字没有金字旁:金、汞和氢。“金”本身就是金字旁,“汞”在常温下是液态,同时也是金属,唯独“氢”顶了一个气体的帽子。那这一堆金属在这里聚会,这一个“氢”跑过来凑什么热闹呢?
前一章学习的酸碱盐部分内容里,唯有酸里面必定有单个的氢离子出现,也许我们就可以推断,“氢”插队在里面,有很大的机几率和酸有关系。根据前面计算的公式,金属与酸反应,生成盐和氢气,就相当于一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,符合置换反应的特征。但我们想象一下,假如这种单质的活动性还没有氢元素强,那它能够从酸中把氢元素挤掉而取代它的位置吗?肯定是更加积极的才有机会。

同时,金属与盐溶液也能够发生置换反应,它也要有条件,单质中的金属元素一定要比盐溶液中的金属元素活动性强,才能够将后者从盐中置换出来。由此得出,只要自己足够积极,就有许多位置可供选择。
一定要有例子才足够深刻。酸和金属的反应中,钠和盐酸反应很容易就能得到氯化钠和氢气,但铜就必须要在很浓很浓的酸里才可反应,这还是因为它和氢离的最近,像后面的金,再浓的酸也没用,只能和浓硝酸和浓盐酸的混合溶液(传说中的王水,aqua regia,又称王酸、硝基盐酸,是一种腐蚀性非常强、冒黄色雾的液体,是浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)按体积比为3:1组成的混合物。它是少数几种能够溶解金的液体之一,它名字正是由于它的腐蚀性之强而来)才会发生反应,要制得硫酸铜,常用的是用氧化铜与稀硫酸反应,而并非用铜和浓硫酸反应。
在盐和金属的反应中,锌、铁能从硫酸铜、硝酸银的溶液中把铜和银置换出来,而锌、铁、铜都不能从氯化钠溶液里置换出钠来。由此看来,只要足够积极,谁也无法取代你的位置。

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作者: 表弟

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