金屬活動(dòng)性順序的探究

1、金屬的活動(dòng)性順序探究張慧慧（安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 安徽 蕪湖 241000）摘要：目前中學(xué)化學(xué)教材上通用的金屬活動(dòng)性順序有著廣泛的用途，可以解決很多實(shí)際問題，但是由于按標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)排列的金屬活動(dòng)順序只是從熱力學(xué)角度說明金屬間氧化還原反應(yīng)的方向和趨勢(shì)，不能說明化學(xué)反應(yīng)的快慢。另外，它所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)不僅與金屬的電離能有關(guān)，還與金屬水合時(shí)的水合熱以及金屬原子的升華熱等因素有關(guān) 。因此，金屬的活動(dòng)性順序的這種排列是有出入的。本文主要從無機(jī)化學(xué)發(fā)展上人們對(duì)于金屬活動(dòng)順序的逐步認(rèn)識(shí)、金屬活動(dòng)性與元素金屬性的區(qū)別、金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)、電離勢(shì)與金屬的活動(dòng)性之間的聯(lián)系以及它的使用范圍等方面來說明

2、正確了解和掌握該活動(dòng)順序的重要性，從而幫助我們更好的解決問題。關(guān)鍵詞：金屬性、電離勢(shì)、水合熱、標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)1812年瑞典化學(xué)家貝采利烏斯根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象首先提出金屬活動(dòng)順序。后來俄國(guó)化學(xué)家貝開托夫又在大量實(shí)驗(yàn)和系統(tǒng)研究之后，于1865年發(fā)表了金屬置換順序金屬活動(dòng)順序表：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au 后來隨著電極電勢(shì)的研究，發(fā)現(xiàn)它是衡量金屬在溶液中還原能力的尺度1?，F(xiàn)行中學(xué)教材中的金屬活動(dòng)順序，基本上就是按金屬在溶液中形成簡(jiǎn)單低價(jià)金屬離子的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)由小到大排列而成的2：金屬活動(dòng)順序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)C

3、u Hg Ag Pt Au標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)(V)：-2.924 -2.760 -2.711 -2.375 -1.706 -0.763 -0.409 -0.136-0.126 0.345 0.796 0.799 1.2 1.42它反映了在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(即25，離子濃度為1mol/L，氣體為1大氣壓時(shí))金屬在水溶液中還原能力的相對(duì)強(qiáng)弱。根據(jù)金屬活動(dòng)順序，可以判斷金屬?gòu)乃退嶂兄脫Q氫的難易及金屬在鹽溶液中發(fā)生置換反應(yīng)的方向。但值得注意的是：金屬活動(dòng)順序有其嚴(yán)格的使用范圍，它決不能說明一切涉及金屬單質(zhì)參與的反應(yīng)及產(chǎn)物3。為此，特討論如下：一、金屬活動(dòng)性和元素金屬性的區(qū)別：金屬活動(dòng)順序表示的是金屬活動(dòng)性的強(qiáng)弱

4、，它與元素周期律所揭示的元素金屬性遞變規(guī)律是不同的。前者是指金屬在溶液中置換能力的強(qiáng)弱，可用電極電勢(shì)的數(shù)值來衡量。由于金屬在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過程：既包括金屬原子脫離晶體表面變?yōu)闅鈶B(tài)原子、氣態(tài)原子變成氣態(tài)陽(yáng)離子、氣態(tài)陽(yáng)離子再變?yōu)樗想x子的過程，又包括被置換的金屬由水合離子變?yōu)闅鈶B(tài)離子、氣態(tài)離子得電子變?yōu)闅鈶B(tài)原子、氣態(tài)原子沉積變?yōu)榻饘俚倪^程4-5。因此，單質(zhì)金屬在水中水化生成水化離子傾向的大小(即金屬的活動(dòng)性)不僅與元素的電離能有關(guān)，而且還與金屬單質(zhì)的升華能固體金屬單質(zhì)蒸發(fā)成蒸氣時(shí)消耗的能量和金屬離子的水化能(氣態(tài)離子和極性水分子結(jié)合時(shí)放出的能量)密切相關(guān)。如果元素的電離能、升華能越

5、小，離子的水化能越大(即標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)越負(fù))，則該金屬的金屬活動(dòng)性就越強(qiáng)。否則，金屬活動(dòng)性就越弱。金屬的電極電勢(shì)就是綜合考慮上述各種因素的用以表示金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的物理量。金屬性是指元素的原子失去電子變?yōu)殛?yáng)離子傾向的難易。它是包括元素物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)在內(nèi)的總概念。這種傾向的難易與原子結(jié)構(gòu)(即原子核外電子層數(shù)、原子半徑、電離能及最外層電子數(shù))密切相關(guān)。一般來說，元素原子的電子層數(shù)越多，原子半徑越大，電離能越小，最外層電子數(shù)與越少，原子變?yōu)殛?yáng)離子的傾向越容易，金屬性越強(qiáng)。否則，金屬性就越弱。在一般條件下，金屬活動(dòng)性強(qiáng)的元素，金屬性也強(qiáng)。但是有時(shí)金屬活動(dòng)性強(qiáng)的元素，不一定金屬性也強(qiáng)。例如：同處于第四周

6、期的鋅銅兩元素，按元素周期律銅比鋅金屬性強(qiáng)(銅的I1=746kJ/mol，鋅的I1=906kJ/mol6)。但在金屬活動(dòng)性順序中，銅遠(yuǎn)在鋅的右邊，鋅的活動(dòng)性比銅強(qiáng)。從其E值大小可以看出：A(Zn2+/Zn)=-0.409V，A(Cu2+/Cu)=0.337V。造成A值差別的主要原因是銅形成了比鋅較為牢固的金屬晶格(從它們的熔點(diǎn)即可看出：鋅為419，銅為1083)。因此，銅的升華能遠(yuǎn)比鋅的大，這樣，雖然它們的前兩級(jí)電離能及標(biāo)準(zhǔn)水合熱值相近，但綜合考慮，銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)就比鋅大得多，因此鋅比銅的金屬性強(qiáng)的多7。類似情況還有，位于第四主族的錫和鉛。按元素周期律，鉛的金屬性比錫的強(qiáng)。在金屬活動(dòng)順序中錫

7、在鉛的左邊，即錫的金屬活動(dòng)性比鉛的強(qiáng)(二者的電極電勢(shì)值：A(Sn2+/Sn）=-0.136V，A(Pb2+/Pb)=-0.126V)。由上可見，金屬性的強(qiáng)弱與金屬單質(zhì)的活動(dòng)性強(qiáng)弱有時(shí)并非完全一致，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況靈活地運(yùn)用。否則，把二者混淆起來，常會(huì)得出錯(cuò)誤的結(jié)論。二、金屬活動(dòng)順序與金屬和鹽溶液間的反應(yīng)應(yīng)用金屬活動(dòng)順序，我們可以判定：排在前面的金屬單質(zhì)，可以把后面的金屬?gòu)钠潲}的溶液中置換出來。如：Zn + Ni2+ = Zn2+ + NiCu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag但是，金屬和鹽溶液間并非都發(fā)生置換反應(yīng)，對(duì)于那些非置換反應(yīng)，就不能用金屬活動(dòng)性順序來判斷反應(yīng)的方向和產(chǎn)物8。如:銅

8、和三氯化鐵溶液的反應(yīng)：Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2;鋅和三氯化鐵溶液的反應(yīng)：3Zn + 2FeCl3 + 6H2O = 2Fe(OH)3 +3H2 + 3ZnCl2有些金屬甚至還會(huì)發(fā)生逆歧化反應(yīng)：Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2Sn + SnCl4 = 2SnCl2還應(yīng)說明的一點(diǎn)是，金屬和鹽溶液間的置換放應(yīng)，鋅以前的金屬不會(huì)被置換出單質(zhì)。主要原因是在鹽的水溶液中同時(shí)存在可被還原的H+離子，而H+離子較這些欲被置換還原的金屬離子的氧化性強(qiáng)，結(jié)果置換出的是H2。如鎂不能從鋁鹽的溶液中置換出鋁，而發(fā)生下述反應(yīng)：Mg + 2H+ = Mg2+ + H2三、金屬的電極

9、電勢(shì)、電離勢(shì)和活動(dòng)順序金屬的電離勢(shì)是金屬?gòu)脑氐臍鈶B(tài)原子在最低能態(tài)時(shí)，去掉電子變成氣態(tài)離子所需要的能量。去掉第一個(gè)電子變成氣態(tài)離子所需要的能量稱為第一電離勢(shì)。金屬的電極電勢(shì)是金屬和其溶液中的離子之間產(chǎn)生的電位差。電極處于平衡狀態(tài)的電位又叫平衡電位。當(dāng)金屬離子濃度為1mol/L，溫度為25時(shí)，電極的平衡電位稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),用表示。(一)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)、電離勢(shì)和活動(dòng)順序的關(guān)系元素的電離勢(shì)越小，表示它在氣態(tài)時(shí)越容易失去電子，即該金屬越活潑。金屬的電極電勢(shì)越低，金屬也越容易失去電子，變成水合離子，即該金屬在水溶液中越活潑。金屬的電離勢(shì)和電極電勢(shì)有關(guān)系，但并不等同9。以堿金屬為例，列表如下：表一.堿金屬

10、的電離勢(shì)與電極電位金 屬LiNaK第一電離勢(shì)M(g)=M+e(kJ.mol/L)518493420電極電位M(s)=M+(aq)+e(v)-3.045-2.714-2.925根據(jù)電離勢(shì)減小的順序排列，Li、Na、K的活潑性順序?yàn)椋夯顫娦裕篕>Na>Li 電離勢(shì):Li>Na>K根據(jù)電極電位減小的順序排列，Li、Na、K的活潑性順序?yàn)椋夯顫娦裕篖i>K>Na 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì):Li<K<Na上述結(jié)果說明，依電離勢(shì)順序，三種元素中Li的活潑性最小，而依電極電勢(shì)的順序Li的活潑性則最大。這是為什么呢？因?yàn)殡婋x能的大小只能衡量氣態(tài)原子失去電子變?yōu)闅鈶B(tài)陽(yáng)離子的難

11、易程度。而電極電勢(shì)是金屬在水溶液中形成水合離子趨勢(shì)的大小的標(biāo)志。也就是說金屬存在與不同情況下的活動(dòng)順序是有差別的。影響金屬在水溶液中電極電勢(shì)的大小的因素，單從能量變化的角度來看，就不僅和電離勢(shì)、升華熱有關(guān)，而且和水化熱等因素有關(guān)。如有以下電極反應(yīng)：M(s)=Mn+(aq)+ne(g)這個(gè)過程的能量的變化可分為以下三步來完成：EM固 Mn+水合 +ne氣 (1)S (3)Q(2)電離勢(shì)IA M氣 Mn+ + ne氣(1)金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)金屬原子消耗的能量為升華熱(S)；(2)金屬氣態(tài)原子失去電子，變成金屬離子，消耗的能量為電離能(IA)；(3)氣態(tài)金屬原子Mn+G變?yōu)樗想x子Mn+aq，放出

12、的能量為水合熱(aq)以上三者能量的總和，才是金屬變?yōu)槠渌想x子的能量變化E：ESIQ水合對(duì)于堿金屬，測(cè)定上述各步的能量變化，數(shù)據(jù)如表二所示：表二.電極半反應(yīng)的能量變化(kJ/mol)名稱LiNaKS(升華熱)1287861I(電離能)523498418aq(水合熱)-511-410-337EM(s)M+(aq)+e140166142由上表可看出，三者中電極半反應(yīng)的能量變化E，Li的是最小的，則相應(yīng)的電極電勢(shì)也最小，因此，在水溶液中Li的活潑性最大。Na的總能量變化最大，故在水溶液中Na的活潑性最小。這主要是因?yàn)長(zhǎng)i離子半徑特別小，它的水化能力突出地大，水化時(shí)放熱也就多，為506kJ/mol。

13、因此，當(dāng)金屬Li轉(zhuǎn)變?yōu)樗想x子時(shí)，雖然它的電離大于Na和K的，但其總能量的變化卻最小。這就是堿金屬在氣態(tài)和水溶液中活潑性順序有差別的主要原因。應(yīng)該說明的是，金屬變成水合離子的趨勢(shì)，不僅取決于能量變化，還和反應(yīng)的熵變S及溫度T有關(guān)系。在常溫常壓下，金屬變成水合離子的趨勢(shì)是由反應(yīng)的吉氏函數(shù)G決定的：GHTS。反應(yīng)過程能量的變化表現(xiàn)在H項(xiàng),TS項(xiàng)由反應(yīng)前后粒子數(shù)目、構(gòu)型、能級(jí)分布的變化等統(tǒng)計(jì)效應(yīng)決定10。一般說來，在比較同類型的反應(yīng)趨勢(shì)時(shí)，除反應(yīng)前后粒子數(shù)或構(gòu)型變化很大的反應(yīng)(如螯合反應(yīng)，聚合反應(yīng))，或高溫下的反應(yīng)外，TS項(xiàng)相對(duì)變化較小，可以忽略不計(jì)。因此，在比較堿金屬在水溶液中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)時(shí)，就

14、可以從能量改變來作出判斷。(二)標(biāo)準(zhǔn)電極電位與中學(xué)教材中的金屬活動(dòng)順序表 現(xiàn)行中學(xué)教材按金屬在水溶液中作為還原劑時(shí)活潑性減小的順序，排列出金屬活動(dòng)順序表11：LiK Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au活潑性逐漸減小它們的排列次序與金屬在水溶液中形成低價(jià)離子的標(biāo)準(zhǔn)電極電位順序一致。這里的“低價(jià)離子”是指金屬在水溶液中比較能穩(wěn)定存在的簡(jiǎn)單低價(jià)離子12。(見表三)表三.金屬和它的低價(jià)離子的標(biāo)準(zhǔn)電極電位Li+/LiK+/KCa2+/CaNa+/NaMg2+/MgAl3+/AlMn2+/Mn-3.04-2.924-2.87-2.714-2.3

15、7-1.66-1.18Zn2+/ZnCr3+/CrFe2+/FeNi2+/NiSn2+/SnPb2+/Pb-0.763-0.74-0.44-0.25-0.136-0.126H+/H2Cu2+/CuHg2+/HgAg+/AgPt2+/PtAu3+/Au0.00+0.337+0.789+0.799+1.2+1.5過去有的中學(xué)教材所列的金屬活動(dòng)順序表如下：K Na Ca Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au活潑性逐漸減小比較現(xiàn)行的金屬活動(dòng)順序表可以看出兩者基本一致，但也不盡相同。除了所列的元素種類略有出入外，還有Na和Ca的順序也不一樣。這是因?yàn)?/p>

16、過去所說的金屬活動(dòng)順序不完全是按電極電勢(shì)順序排列的。從化學(xué)發(fā)展史來看，金屬的活動(dòng)順序比電極電位的提出還要早。1812年由貝采利烏斯提出，經(jīng)貝開托夫1865年更加明確完善。貝開托夫論文的名稱是“對(duì)某一元素為另一元素所置換的研究”。他們的工作是在實(shí)驗(yàn)化學(xué)的基礎(chǔ)上的總結(jié)。然而，化學(xué)實(shí)驗(yàn)中每一個(gè)反應(yīng)的結(jié)果不僅取決于反映的可能性、趨勢(shì)或程度，還和實(shí)現(xiàn)反應(yīng)速度的快慢有關(guān)。即不僅要考慮熱力學(xué)因素，還要考慮動(dòng)力學(xué)因素。而標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)只是從熱力學(xué)的角度討論化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的可能性和趨勢(shì)大小，并不涉及實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的速度問題。但是，金屬鈣在水溶液中的反應(yīng)速度常比堿金屬慢。例如：鈉與水能劇烈的反應(yīng)防除氫氣，而鈣與水反應(yīng)雖然也

17、能放出氫氣，速度卻要慢的多。因此，從反應(yīng)的快慢程度來總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是常會(huì)認(rèn)為鈉比鈣活潑。標(biāo)準(zhǔn)電極電位是從熱力學(xué)的角度指出了金屬間氧化還原反應(yīng)的方向和趨勢(shì)的大小。鈣的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比鈉的餓稍負(fù)一些，說明鈣生成水合離子的趨勢(shì)比鈉大。這主要是因?yàn)殁}的水化熱約為鈉的四倍。Na+和Ca2+的半徑雖然相似，但Ca2+的離子電荷為Na+二倍。一般來說，金屬離子的水化熱大約與離子電荷的平方成正比。Na+Ca2+離子半徑(Å)0.980.94離子電荷+1+2水合熱（kJmol-1）-397-1651綜上所述，僅從定性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定金屬元素的活潑性順序，缺乏嚴(yán)格定量的尺度，故排出的活動(dòng)順序表就常會(huì)有出入。

18、而標(biāo)準(zhǔn)電極電位卻給出了精確定量的數(shù)據(jù)。所以，現(xiàn)在教材上的排法已不同于早期的順序，而與標(biāo)準(zhǔn)電極電位一致了。四、必須明確金屬活動(dòng)順序表的適用范圍由于確定金屬活動(dòng)順序所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是受條件嚴(yán)格限制的。因此,金屬活動(dòng)順序的這種排列也是有條件的，相對(duì)的。其局限性和使用范圍主要包括以下幾個(gè)方面13-17：1.該順序只包括18中常見的元素，占已知元素的21.2,要研究其它金屬活動(dòng)性情況，還要依據(jù)元素周期律知識(shí)，原子結(jié)構(gòu)理論和化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行綜合判斷。2.金屬活動(dòng)順序只適用于水作介質(zhì)的體系，介質(zhì)改變時(shí)，金屬的活動(dòng)性也相應(yīng)改變。例如：在水溶液中銅可以置換出銀離子，但在KCN溶液中，其置換的順序卻逆向進(jìn)行

19、：2Ag + Cu2+ = Cu + 2Ag+;又如在熔融的KF溶液中，鈉卻可以置換出鉀，發(fā)生如下反應(yīng)：KF Na NaF K。工業(yè)上就是利用這一反應(yīng)制取鉀。在熔融狀態(tài)下發(fā)生的堿金屬的置換，常常是由較不活潑的堿金屬來置換較活潑的堿金屬。3.金屬活動(dòng)順序只適用于金屬參加的置換反應(yīng)。非置換反應(yīng)如：Cu + 2FeCl3 = CuCl2 + 2FeCl2不能用該順序來判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向和產(chǎn)物。4金屬活動(dòng)順序只適用于金屬與非氧化性酸的反應(yīng)，氧化性酸與金屬的作用不遵循此順序。例如：銅，銀是排在氫后的金屬，卻可以和濃硫酸，濃硝酸等發(fā)生反應(yīng)：Cu + 2H2SO4(濃) = CuSO4 + SO2 + 2H

20、2O3Ag + 4HNO3(稀) = 3AgNO3 + NO+ 2H2O5金屬活動(dòng)性順序不適用于活動(dòng)性很強(qiáng)的金屬（鉀，鈣，鈉）與其它金屬在水溶液中的置換反應(yīng)。因?yàn)镵、Ca、Na在水溶液中會(huì)首先與水作用生成H2，來不及與其它金屬離子發(fā)生置換。例如：將Na放入CuCl2溶液，發(fā)生的反應(yīng)為：2Na + 2H2O = 2NaOH + H22NaOH + CuCl2 = 2NaCl + CU(OH)2所以K、Ca、Na不能作為常見原電池或電解池的電極材料。6金屬活動(dòng)順序只適用于一般溫度下的反應(yīng)。因?yàn)槲镔|(zhì)的氧化性或還原性受溫度的影響較大，溫度過高會(huì)出現(xiàn)反常現(xiàn)象。如Cu在常溫下不能與鹽酸反應(yīng)生成H2,但是當(dāng)

21、在濃鹽酸溶液中，加熱的條件下，銅卻可以置換出鹽酸中的氫，發(fā)生如下發(fā)應(yīng)：高溫2Cu + 4HCl = 2HCuCl2 + H2反應(yīng)之所以能發(fā)生，除溫度變化外，還和下列因素有關(guān)：(1)H2在不封閉的容器中，分壓不到一大氣壓；(2)Cu+離子被絡(luò)合成CuCl2-離子，使Cu+離子濃度減少，Cu的電極電位變負(fù)，活潑性增大，以致Cu能置換出H離子而生成H2。再如K是排在Na之前的金屬，由于K的沸點(diǎn)低于Na，高溫下反應(yīng)：650-800Na + KCl = NaCl + K7金屬活動(dòng)順序只適用于較低濃度溶液中的反應(yīng)，濃度過高會(huì)出現(xiàn)反?，F(xiàn)象。例如：再稀溶液中有反應(yīng)Sn + Pb2+ = Sn2+ + Pb，這

22、正是正常順序。但如果溶液中Sn2+離子濃度較大。且超過Pb2+離子的3倍，反應(yīng)就會(huì)逆向進(jìn)行。8金屬活動(dòng)順序只適用于金屬單質(zhì)與其低價(jià)離子的相互轉(zhuǎn)化(此處的低價(jià)離子指的是金屬再水溶液中能穩(wěn)定存在的低價(jià)簡(jiǎn)單離子，如：Fe2+、Sn2+、Pb2+、Cu2+等)。通常不適用于具有可變化合價(jià)的金屬的較高價(jià)態(tài)。例如：Fe與Fe3+、Sn與Sn2+、Pb與Pb4+等的相互轉(zhuǎn)化，不能以改順序套用或解釋。9金屬活動(dòng)順序只是從熱力學(xué)角度出發(fā)，指出了反應(yīng)的可能性，并不代表反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性。現(xiàn)實(shí)中的化學(xué)反應(yīng)往往由于多種因素的制約而不能正常完成。例如：在該順序中Ca排在Na前，但同樣條件下與水反應(yīng)時(shí)，Na比Ca的反應(yīng)要?jiǎng)×业?/p>

23、多。再如：從順序中看，Sn、Pb都排在H之前，都可以置換出稀H2SO4中的H2而生成H2。而事實(shí)上這兩個(gè)反應(yīng)的速度都很慢，基本上無適用價(jià)值18。10金屬的純度、金屬的表面狀況、金屬的聚集狀態(tài)也是影響其活動(dòng)性的重要因素。例如：根據(jù)金屬活動(dòng)性順序，金不與鹽酸反應(yīng)，但實(shí)際上膠體狀態(tài)的金卻能溶于鹽酸，原因是膠體狀態(tài)的金具有巨大的表面能。再如：Zn、Al作電極組成原電池，理論上判斷應(yīng)Al為負(fù)極Zn為正極，事實(shí)上實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明卻是Zn為負(fù)極。造成這種反轉(zhuǎn)的原因是由于Al的表面生成了氧化膜。由于氧化膜是電的絕緣體，盡管很薄，但由于它的覆蓋使鋁的電極電勢(shì)提高了（由1.67伏0.5伏）。與此類似的還有Cr，純鉻要

24、比鐵活潑得多，但由于它易氧化形成鈍化膜，使其活潑性大大降低。這就是我們常用鉻做為鐵制品防護(hù)層的原理。11.即使在25，1個(gè)大氣壓標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，金屬活動(dòng)性順序也不是絕對(duì)的，實(shí)驗(yàn)給出下列反應(yīng)，單質(zhì)鐵置換銅：Fe + Cu2+ = Cu + Fe2+ （I）這是無疑的，但若在溶液中通入氨氣，因?yàn)椴荒芘c氨形成配合物，而Cu2+能與氨氣形成銅氨離子：Cu2+ + 4NH3 = Cu(NH3)42 （）查表知Cu(NH3)42的K(穩(wěn))=2×1013，說明反應(yīng)（）進(jìn)行的較為完全，競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)中（）為主，也就是說在有氨存在的銅鹽中，較不活潑的金屬鐵不能置換出銅。此例說明在有絡(luò)合物產(chǎn)生并存在情況下，金屬置

25、換順序按中學(xué)教材排列遇到困難。此外，比如鋁與硫酸反應(yīng)現(xiàn)象不明顯，鐵器在工業(yè)上可以用來儲(chǔ)存濃硫酸，暴露在空氣中鋁不能置換亞鐵溶液中的鐵等，都是一些不能用金屬活動(dòng)順序表中的置換順序來解決的特殊矛盾。綜上所述，金屬活動(dòng)順序主要是根據(jù)各金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)由低到高排列而成的。在測(cè)定各金屬的時(shí)，對(duì)體系合環(huán)境的溫度、濃度、純度、價(jià)態(tài)、介質(zhì)、電極材料等有極嚴(yán)格的規(guī)定19-20。而現(xiàn)實(shí)中的化學(xué)反應(yīng)不可能都完全符合這些條件，所以該順序在使用中難免與實(shí)際情況有所出入，有時(shí)甚至出入很大。因此，在運(yùn)用金屬活動(dòng)順序表時(shí)，必須根據(jù)具體環(huán)境、具體條件，進(jìn)行具體分析，才能得到正確結(jié)論。參考文獻(xiàn)：1 陳明元 金屬活動(dòng)順序表 化學(xué)

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