铑溶液怎么置换(在溶液中进行的置换反应)

导语：专题归纳：“溶液中的置换反应”要点大全

初中化学在溶液中进行的置换反应有两种：

金属+酸→盐+氢气

金属+盐→盐+金属

[知识准备]要把握好这一类反应，你需要熟练掌握金属活动性顺序

金属活动性顺序：K Ca Na Mg A1 Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

从左至右，金属活动性由强逐渐减弱。金属的位置越靠前，其活动性越强。

【反应条件】掌握这一类反应发生所需的具体条件，根据条件判断反应是否能发生。

1.对反应物金属：总的原则是：金属要置换酸或盐中哪种元素，其活动 性就要位于哪种元素前面。

例如当金属与酸发生置换反应时，单质金属的活动性排在氢元素的前面, 反应可发生；当与盐发生置换反应时，单质金属的活动性排在盐中金属元素前面，反应可发生。

注意：活动性最强的钾、钙、钠金属，由于在酸、盐溶液中反应复杂， 通常不用这几种金属单质作反应物。

2.对反应物酸：不用浓硫酸和各种浓度的硝酸，由于它们有较强氧化性， 反应不按照此规律进行（高中阶段会学习这些反应）；

浓盐酸因为有较强挥发性，会使制得的氢气中混有较多氯化氢气体而不纯，故不宜用。

3.对反应物盐：一般用盐的溶液，即选择可溶性盐并在盐的溶液中，反应易进行。如铁放入硫酸铜晶体中不发生反应，而铁在硫酸铜溶液中可置换出铁。

【能力拓展】除了判断这一类反应能否发生，我们常利用这一类反应进行金属活动性的实验探究。

—、定性实验

1.不同的金属（表面积相同）与足量酸（溶质质量分数相同）进行置换反应时，怎样判断金属活动性的强弱？

方法一：根据金属与酸反应时产生气泡的速率快慢判断；

方法二：根据收集等体积气体所用的时间长短来判断（用排水法收集）

方法三：根据相同时间内收集到气体的体积多少来判断（用排水法收集）。

2.如何利用金属与盐溶液反应，设计简单实验证明金属的活动性强弱 (顺序）？

如探究三种金属Cu、Zn、Ag的活动性强弱：可采用“首尾呼应”（首尾物质类型相同）的设计方法。

先按照实际的活动性强弱将金属排序为Zn、Cu、Ag；

方法一：头尾金属用其盐溶液，中间用金属单质，分别进行两个实验：Cu放入ZnS04(或ZnCl2)溶液；Cu放入AgN03溶液，根据实验现象即可说明；

方法二：头尾用金属单质，中间金属用其盐溶液，分别进行两个实验：Zn放入CuS04(或CuCl2)溶液；Ag放入CuS04溶液，根据实验现象即可说明。

3.金属与混合盐溶液反应时，客观上金属会先与活动性更弱的金属盐溶液置换，若反应后单质金属有剩余，再继续与活动性稍强的金属盐溶液置换。

如将一定量的锌粉放入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中，锌先与硝酸银溶液反应置换出银，若硝酸银反应完，锌还有剩余，锌再继续与硝酸铜溶液反应而置换出铜。可归纳为：单质金属与盐中金属元素活动性差距越大，反应越先发生。

同理：金属混合物与盐溶液置换时也符合此规律。如锌、铁混合物放入足量硫酸铜溶液中，锌先与硫酸铜溶液反应，待锌反应完后，铁再与硫酸铜溶液反应。

二、定量实验

1.不同金属与酸反应，产生氢气的质量大小顺序？

①等质量的铝、锌、镁、铁与足量的酸充分反应，产生氢气的质量由大到小顺序为：铝 >镁>铁>锌。计算方法如下：

方法一：根据四个化学方程式，分别设四种金属质量都为1 (或100、或m等），计算lg的金属完全反应，产生多少氢气，根据计算结果得出比较结论（此计算方法繁琐但易理解）；

方法二：根据分析得出规律：放出氢气质量与下述比值成正比：

化合价/金属相对原子质量（理解分析后记规律）。若金属在化合物中化合价一样，比如锌、镁、铁（在生成物中都为+2价，化合价相同），则氢气质量大小直接与相对原子质量成反比，故得出产生氢气质量大小顺 序是：镁>铁>锌；而铝在化合物中呈+3价，它就要用：化合价/金属相对原子质量的比值与其他金属衡量，结果比值比镁大，故得出：产生氢气的质量由大到小顺序为：铝>镁>铁>锌（此计算方法简单但难理解）。 ②足量的铝、锌、镁、铁与等质量等质量分数的酸充分反应，产生氢气的质量相等。推理方法：

按照质量守恒定律，产生的氢气质量等于酸中氢元素质量，现在四个反应所用的酸完全相同且完全反应，四个反应的酸中氢元素质量相同，故产生氢气质量相同。

2.金属与酸反应、金属与盐溶液反应时，溶液质量怎么变化？

①各种金属与酸反应，溶液质量都变大

因为金属置换了酸中的氢元素，进入溶液中的金属元素质量一定大于所替换的氢元素的质量（氢元素变成氢气逸出）。

如： Fe + H2S04 = FeS04 + H2↑

溶液中溶质质量变化标准是：2 < 56

(只需比较横线的元素质量大小，下同）

结论：反应后溶液质量变大

②金属与盐溶液反应，溶液质量变化视单质金属与盐中金属元素的质量大小而定

如： Zn + CuS04 = ZnS04 + Cu

溶液中溶质质量变化标准是： 64 < 65

结论：反应后溶液质量变大 如： Cu + 2AgN03 = Cu(NO3)2 +2Ag

溶液中溶质质量变化标准： 2×108 > 64

结论：反应后溶液质量变小

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