二、金属的置换反应

例2　a、b、c、d、e分别是Cu、Ag、Fe、Al、Mg五种金属中的一种。已知：(1)a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体；(2)b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d；(3)c与强碱溶液反应放出气体，e的一种氧化物具有磁性。由此判断，a、b、c、d、e依次为(　　)

A．Fe、Cu、Al、Ag、Mg B．Mg、Cu、Al、Ag、Fe

C．Al、Cu、Mg、Ag、Fe D．Mg、Ag、Al、Cu、Fe

答案　B

解析　c与强碱溶液反应放出气体，则c为Al，e的一种氧化物具有磁性，则e为Fe，a、c、e均能与稀硫酸反应放出气体，则a为Mg，b与d的硝酸盐溶液反应，置换出单质d，则b为Cu，d为Ag，故B项正确。

【考点】金属的重要性质及应用

【题点】金属的置换反应

(1)金属与水、酸、盐溶液发生置换反应的依据是金属活动顺序表。

(2)钠与任何水溶液都能发生置换反应，都有氢气生成。

(3)钠不能从盐溶液中置换出金属；若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属。

(4)金属与酸反应产生氢气的量相同时，则金属转移电子的物质的量相同，消耗金属的物质的量之比等于反应后对应金属呈现化合价的倒数之比。

变式2　镁、铝两种金属分别与相同体积、相同浓度的稀硫酸反应，同温同压下生成氢气的体积相同。则下列说法正确的是(　　)

A．两个反应中转移的电子数目相等

B．加入镁、铝的质量比为4∶3

C．消耗Mg、Al的物质的量相等

D．加入的Mg、Al的质量一定不相等

答案　A

解析　Mg、Al与H2SO4反应的化学方程式分别为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑、2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，同温同压下生成H2的体积相同，则两个反应中转移的电子数相等，A项正确。设生成H2的物质的量为1 mol，若两个反应中H2SO4均过量，则m(Mg)＝24 g，m(Al)＝18 g，m(Mg)∶m(Al)＝4∶3；若两个反应中H2SO4均恰好完全反应，则加入的Mg和Al的质量可能相等也可能不相等，故B、C、D项错误。

【考点】金属与酸反应的相关计算

【题点】不同金属与酸反应间的定量关系