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初三化學(xué)金屬活動性順序表專題練習(xí)金屬活動性順序表的應(yīng)用金屬活動性順序是歷年來中考命題的熱點(diǎn),題目的難易不同,題型各異。因此對金屬活動性順序表的正確理解和靈活運(yùn)用十分重要。我們主要從以下幾個方面對其進(jìn)行理解。1.金屬與酸發(fā)生反應(yīng)(1)金屬應(yīng)是在金屬活動性順序中排在(H)前面的金屬。(2)單質(zhì)鐵與酸發(fā)生置換反應(yīng)時生成亞鐵鹽。(3)K、Ca、Na除與酸反應(yīng)外,還能與水在常溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成,其余金屬則不能。2.金屬與鹽(金屬化合物溶液)發(fā)生置換反應(yīng)(1)在金屬活動性順序中只有排在前面的金屬才能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來,而與H的位置無關(guān)。但K、Ca、Na等金屬例外,由于它們過于活潑,與鹽溶液不發(fā)生置換反應(yīng),而是先與溶液中的水發(fā)生反應(yīng)。(2)鐵與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)時,只生成二價亞鐵鹽。(3)用同種金屬置換不同的鹽溶液,鹽中金屬排在金屬活動性順序中較后的金屬首先被置換出來。用不同的金屬置換同種鹽溶液,鹽中金屬排在金屬活動性順序中較前的金屬先被置換出來??v觀各省市中考試題,概括起來主要有以下幾種類型。一、判斷金屬與酸(或鹽溶液)能否發(fā)生反應(yīng)例1(連云港市)5角硬幣的外觀呈金黃色,它是銅和鋅的合金,市面上有人用它制成假金元寶行騙,小明同學(xué)用一種試劑揭穿了他。小明一定不會用的試劑是()A.硫酸銅溶液B.硝酸銀溶液C.鹽酸D.硝酸鈉溶液解析:在金屬活動性順序表中,金排在氫的后面,不與鹽酸反應(yīng):銅鋅合金中的鋅能置換出鹽酸中的氫,會有氣泡產(chǎn)生。銅和鋅都比銀活潑,能置換出硝酸銀溶液中的銀,金屬表面的顏色發(fā)生變化;鋅也能置換也硫酸銅溶液中的銅,溶液的顏色會發(fā)生變化。故不能與銅鋅合金發(fā)生反應(yīng)的為硝酸鈉,因此一定不會用D。二、判斷未知金屬的活動性大小例2(南京市)小穎同學(xué)為探究X、Y、Z三種金屬(都不是銀)的活動性順序,做了以下實(shí)驗(yàn):(1)把X和Y分別放入稀硫酸中,X溶解并產(chǎn)生氫氣,Y不反應(yīng);(2)把Y和Z分別放入硝酸銀溶液中,在Y表面有銀析出,而Z沒有變化。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí),下列金屬活動性順序由強(qiáng)到弱排列正確的是()A.X>Y>(H)>ZB.X>Y>Ag>ZC.X>Y>Z>AgD.X>(H)>Y>Z解析:由金屬活動性順序可知:排在前面的金屬(K、Ca、Na除外)能把排在它后面的金屬從其溶液中置換出來;排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫。據(jù)此由(1)推知:X排在H的前面,Y排在H的后面,即活動性:X>Y;由(2)知Y的活動性比Ag強(qiáng),Ag比Z強(qiáng),即Y>Ag>Z;綜上則有X>H>Y>Ag>Z,故正確答案為B、D。三、判斷金屬與酸反應(yīng)速率例4(天津市)用質(zhì)量相等的鋅粉和鐵粉,分別與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同、等質(zhì)量的稀鹽酸充分反應(yīng),產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量和反應(yīng)所用時間的關(guān)系如圖1所示。則下列說法中不正確的是()A.曲線a、b分別表示鋅、鐵的反應(yīng)情況B.鹽酸均反應(yīng)完,鋅、鐵有剩余C.鹽酸均反應(yīng)完,鋅恰好完全反應(yīng),鐵有剩余D.鋅、鐵都反應(yīng)完,鹽酸有剩余解析:金屬的活潑性越強(qiáng),越容易與酸發(fā)生置換反應(yīng),生成氫氣的速率越大。同價態(tài)的不同金屬與酸反應(yīng)產(chǎn)生等質(zhì)量的氫氣時,金屬的相對原子質(zhì)量越大,消耗金屬的質(zhì)量就越多,反之就越少。由圖象可知a比b反應(yīng)速率快,a、b產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相等。由于在金屬活動性順序中鋅比鐵活潑,故a為鋅,b為鐵;由于等質(zhì)量的鋅和鐵產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量相等,故鹽酸都已反應(yīng)完全,再鋅的相對原子質(zhì)量大于鐵,故消耗鋅的質(zhì)量比鐵多,鋅有可能恰好完全反應(yīng),也可能有剩余,但鐵肯定有剩余。故應(yīng)選D。四、設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證金屬的活動性例5(上海市)為探究鐵和銅的金屬活動性順序,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器和藥品條件,通過填寫表1,完成對實(shí)驗(yàn)方案的構(gòu)思?!矊?shí)驗(yàn)儀器〕試管、膠頭滴管、鑷子〔實(shí)驗(yàn)藥品〕鐵釘、銅片、稀硫酸、硫酸鋅溶液、硫酸亞鐵溶液、硫酸銅溶液表1方案所選藥品有關(guān)化學(xué)方程式12解析:由于鐵是活潑金屬,而銅是不活潑金屬,因此可讓其與稀硫酸反應(yīng)觀察現(xiàn)象,也可利用鐵、銅與硫酸銅溶液反應(yīng)觀察現(xiàn)象的方法來驗(yàn)證。方案一:將鐵、銅片分別放入稀硫酸中,鐵和稀硫酸反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生,而銅則無現(xiàn)象,有關(guān)方程式為。方案二:將鐵、銅片放入硫酸銅溶液中,鐵和硫酸銅溶液反應(yīng),有紅色的銅覆蓋在鐵的表面,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,銅則不反應(yīng),有關(guān)方程式為。五、評價實(shí)驗(yàn)方案例6(河南?。┠郴瘜W(xué)興趣小組為測定Fe、Cu、Ag三種金屬的活動性順序設(shè)四種方案,每種方案所用試劑如下,其中你認(rèn)為不可行的是()A.Fe、Ag、CuSO4溶液B.Fe、Cu、AgNO3溶液、稀鹽酸C.Cu、
Fe(NO3)2溶液、AgNO3溶液D.Cu、Ag、Fe、稀鹽酸解析:(A)中都不能與溶液反應(yīng),只能說明沒有Fe活潑,但Cu和Ag的活潑性無法判斷。(B)中Fe能置換出溶液中的Cu,而Ag則不能,說明Fe比Cu活潑,Cu比Ag活潑。(C)中Fe能和稀鹽酸反應(yīng),Cu則不能,但Cu能置換出溶液中的Ag,說明Fe比Cu活潑,Cu比Ag活潑。(D)中Cu不與溶液反應(yīng),但能和溶液發(fā)生置換反應(yīng),說明Cu不如Fe活潑,但比Ag活潑。因此方案(A)不可行。六、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究例7(四川?。┘淄瑢W(xué)為了探究鋁、鐵和銅三種金屬的活動性,他用銅絲、鐵絲、鋁絲和稀鹽酸四種物質(zhì),設(shè)計了以下只用一支試管,取一次鹽酸的探究方案。(1)請你幫助甲同學(xué)完善表2中的探究方案。實(shí)驗(yàn)步驟觀察到的現(xiàn)象①在試管中取少量鹽酸,插入鐵絲,充分反應(yīng)___________②在①所得溶液中,插入________,充分反應(yīng)無明顯現(xiàn)象③在②所得溶液中,插入________,充分反應(yīng)___________結(jié)論:金屬活動性。寫出①中反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。將鋁絲插入溶液前應(yīng)進(jìn)行的操作是__________。(2)乙同學(xué)看到甲同學(xué)的方案后,認(rèn)識只要再補(bǔ)充一個實(shí)驗(yàn),還能得出活動性的結(jié)論,乙同學(xué)要補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)是________。(3)丙同學(xué)認(rèn)為要得到活動性的結(jié)論,不必補(bǔ)做實(shí)驗(yàn),只需將甲同學(xué)方案中插入金屬的順序調(diào)整即可,調(diào)整后的金屬插入順序?yàn)開________。解析:根據(jù)金屬活動性,可知鐵能和稀鹽酸反應(yīng),可觀察到溶液中有氣泡出現(xiàn),溶液由無色變?yōu)闇\綠色,方程式為。反應(yīng)后①中得到溶液,由題給信息甲同學(xué)步驟②中無明顯現(xiàn)象,說明插入的金屬沒有鐵活潑,即為銅絲。由步驟②中沒有反應(yīng),故②所得溶液仍是溶液,在步驟③中插入鋁絲,發(fā)生反應(yīng),溶液由淺綠色變?yōu)闊o色。由于金屬鋁表面容易形成致密的氧化膜,具有較強(qiáng)的抗腐蝕性,因此將鋁絲插入溶液前應(yīng)用砂紙除去鋁絲表面的氧化鋁,以便于能充分反應(yīng)。由于甲同學(xué)已證明了活動性和,因此乙同學(xué)要得出活動性的結(jié)論,只需再做一個把銅絲插入鹽酸中的實(shí)驗(yàn)即可。丙同學(xué)應(yīng)先在鹽酸中插入銅絲,無明顯現(xiàn)象,說明活潑性;再將鐵絲插入①所得溶液即鹽酸中反應(yīng),說明活動性,最后把鋁絲插入②所得溶液即中反應(yīng),說明活動性,綜上調(diào)整插入金屬的順序即可得出活動性的結(jié)論。金屬活動順序表的應(yīng)用
1、表的內(nèi)容及條件
金屬活動性順序:鉀鈣鈉鎂鋁,鋅鐵錫鉛(氫),銅汞銀鉑金
金屬活動順序表的應(yīng)用:酸、鹽與金屬,活動順序定置換。
金屬與酸置換:“氫前金屬置換氫,氫后金屬不反應(yīng)”
金屬與鹽置換:“前換后、鹽可溶、鉀鈣鈉不可行、單質(zhì)鐵生成亞鐵鹽”;
2、判斷放出H2的多少
①
足量金屬、等量酸、放出H2一樣多
②
等量金屬、足量酸、放出H2的多少順序:Al、Mg、Na、Fe、Zn
③
四個字:
一價一氫
3、有關(guān)溶液質(zhì)量改變
(置換反應(yīng))
只需要比較單質(zhì)的質(zhì)量
輕進(jìn)重出
輕
重進(jìn)輕出
重
4、判斷、證明金屬活動順序
①
H+過量,無H前金屬,一定有H后金屬
②
某種金屬過量,它后面的金屬陽離子不存在
③
某種金屬陽離子過量,它前面的金屬不存在
.④
判斷金屬活動性藥品的選用:“中間金屬,兩邊鹽”或“兩邊金屬,中間鹽”。
例:為證明Fe、Cu、Ag
的活動性,應(yīng)選擇下列兩組試劑
①Fe、CuSO4、Ag
②FeSO4、Cu、AgNO3金屬活動性順序是歷年來中考命題的熱點(diǎn),題目的難易不同,題型各異。因此對金屬活動性順序表的正確理解和靈活運(yùn)用十分重要。我們主要從以下幾個方面對其進(jìn)行理解。
1、掌握一個規(guī)律
規(guī)律是:在金屬活動性順序中,金屬的位置越靠前,金屬在水溶液中就越容易失去電子變成離子,它的活動性就越強(qiáng);金屬的位置越靠后,該金屬的陽離子在水溶液中就比較容易獲得電子變成原子。
2、記住兩種應(yīng)用
(1)判斷金屬與酸反應(yīng)。排在氫前面的金屬能置換出酸中的氫,而排在氫后面的金屬不能置換出酸中的氫。
(2)判斷金屬與鹽的反應(yīng)。排在前面的金屬一般能把排在后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來。3、注意三個要點(diǎn)
(1)適用范圍
金屬活動性順序僅適用于在水溶液中的反應(yīng),超出此范圍則不一定適用。
(2)判斷金屬跟酸反應(yīng)時的要點(diǎn)①酸:這里的酸一般是指稀硫酸、稀鹽酸等非氧化性強(qiáng)酸,不包括濃硫酸和硝酸等強(qiáng)氧化性酸。②金屬:鐵與酸(如稀硫酸、稀鹽酸)反應(yīng),生成+2價的亞鐵鹽。
(3)判斷金屬跟鹽反應(yīng)時的要點(diǎn)鹽:鹽必須是可溶的,因?yàn)榻饘倥c鹽的反應(yīng)必須在溶液中進(jìn)行。金屬:鐵與鹽反應(yīng),生成+2價的亞鐵鹽。4、把知識小結(jié)為韻語,朗朗上口,便于記憶
鉀鈣鈉鎂鋁,鋅鐵錫鉛(氫),銅汞銀鉑金。和酸來反應(yīng),氫后難進(jìn)行。和鹽液反應(yīng),前金換后金5、題例解析例1:不能由金屬跟鹽酸直接反應(yīng)制得的物質(zhì)是(
)A.MgCl2
B.FeCl3
C.CuCl2
D.ZnCl2解析鎂和鋅的活動性位于氫前,能與鹽酸發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽和氫氣。鐵的活動性位于氫前,但與鹽酸反應(yīng)只生成+2價的亞鐵鹽,不能生成+3價的鐵鹽。由于銅在金屬活動性順序中位于氫后不能與鹽酸反應(yīng)。答案:BC例2:用相同質(zhì)量的鐵和鋅跟一定量的稀硫酸反應(yīng),其反應(yīng)過程如右圖所示(圖中橫、縱坐標(biāo)分別表示反應(yīng)的時間t和產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量m)。試回答:(1)曲線A表示的是
(填“鐵”或“鋅”)跟稀硫酸反應(yīng)的情況。
(2)上述曲線圖除能說明(1)的結(jié)論外,還可以得出另外兩個結(jié)論,
它們是
,
。解析
本題為金屬與酸反應(yīng)計算的結(jié)論開放性試題。金屬與酸反應(yīng),根據(jù)酸的量不同,可能有兩種情況:(1)如果酸足量,由于鐵、鋅的相對原子質(zhì)量不同,則產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量不同;(2)如果酸不足,產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相同,相對原子質(zhì)量小的金屬一定過量,相對原子質(zhì)量較大的金屬可能正好完全反應(yīng)。本題由圖示產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等,屬于第二種情況。答案(1)鋅(2)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相等;稀硫酸均不足量;兩種金屬均過量(足量);鐵一定有剩余,鋅可能有剩余。(其他合理答案均可)6、鞏固練習(xí)(1)往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應(yīng)后,有金屬析出,過濾、洗滌后往濾渣中加入稀鹽酸,有無色氣體放出,則濾液中一定存在的物質(zhì)是(
)
A.AgNO3
Cu(NO3)2
Fe(NO3)2
B.Cu(NO3)2
Fe(NO3)2
C.Fe(NO3)2
D.AgNO3
Fe(NO3)2(2)將質(zhì)量相等的a、b兩塊金屬,分別放入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的足量稀硫酸中,生成氫氣的質(zhì)量(m)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如右圖所示(產(chǎn)物中a、b兩種元素的化合價相同)。下列有關(guān)描述錯誤的是(
)
A.完全反應(yīng)所需的時間:a<bB.產(chǎn)生H2的質(zhì)量是:a>bC.相對原子質(zhì)量是:a<bD.完全反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量:a<b答案
(1)C(2)D第三關(guān):應(yīng)用關(guān)1.判斷金屬失電子能力的強(qiáng)弱例1:下列按失電子能力由易到難順序排列正確的是()。A.K、Fe、Zn、HgB.K、Zn、H、HgC.Na、Mg、Ag、HgD.Zn、Ag、Cu、Hg分析:在金屬活動性順序中,金屬位置越靠前,它在水溶液中就越易失電子。故只要熟記金屬活動性順序表過了第一關(guān),很自然會選出正確答案B。2.判斷金屬與酸是否發(fā)生反應(yīng)例2:對于①FeCl3②ZnCl2③CuCl2④MgSO4⑤FeCl2五種物質(zhì),不能由相應(yīng)的金屬和酸直接反應(yīng)得到的是(填序號)分析:因?yàn)樵诮饘倩顒有皂樞蛑?,Zn、Mg排在氫前,故Zn、Mg能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)分別得到;而Fe與酸反應(yīng)生成亞鐵鹽FeCl2,Cu排在氫后面,不能與酸反應(yīng)。正確答案應(yīng)為①③。3.判斷金屬與化合物溶液是否發(fā)生反應(yīng)在金屬活動性順序中,排在前面的金屬能把排在后面的金屬從它的化合物溶液中置換出來。這里有幾點(diǎn)說明:①金屬除K、Ca、Na之外;②此類反應(yīng)不受氫前氫后限制,如;③金屬化合物必須是可溶性的,如Cu和AgCl不發(fā)生反應(yīng);④有鐵參加反應(yīng)的,最后生成的Fe顯+2價,如。例3:在的混合溶液中,加入過量鐵粉,充分反應(yīng)后過濾,在濾紙上留有的物質(zhì)是,濾液中含有。分析:因?yàn)樵诮饘倩顒有皂樞蛑谢顒有裕篗g>Fe>Cu,所以在上述溶液中加入過量鐵粉,只能把溶液中的Cu2+完全置換出來,而置換不出Mg2+。故濾紙上有Fe和Cu(因鐵粉過量),濾液中含有4.確定未知金屬的活動性順序例4:現(xiàn)有M、N、X、Y四種金屬,將它們分別投入鹽酸中,只有X、Y發(fā)生反應(yīng)并產(chǎn)生氣泡;將Y投入X的化合物溶液中,有金屬X析出;將M投入N的化合物溶液中無任何變化。則四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是。分析:由于X、Y由鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,所以X、Y排在H前面,又由于Y可置換出X,所以Y排在X的前面,將M投入N的化合物溶液中無任何變化,說明N排在M前面。因此本題答案為:Y>X>N>M。金屬活動性順序及其應(yīng)用--習(xí)題
練習(xí)1:下列各組金屬中,按金屬活動性由強(qiáng)到弱順序排列的是(
)
A
K、Mg、Cu
B
Zn、Na、Hg
C
Fe、Zn、Al
D
Mg、Na、Cu
練習(xí)2、如圖所示是X、Y、Z三種金屬在容器中的反應(yīng)現(xiàn)象,下列說法正確的是(
)
A.X、Y、Z三種金屬均發(fā)生了置換反應(yīng)
B.三種金屬的活動性順序是X>Y>Z
C.若Z能從金屬Y的鹽溶液里置換出Y,則三種金屬的活動性順序是X>Z>Y
D.若X為金屬鎂,則Z可能是鐵練習(xí)3、金屬Ni、Zn分別放入其他三種金屬X、Y、Z的化合物溶液中,有無金屬析出的情況如下
含X化合物的溶液含Y化合物的溶液含Z化合物的溶液Ni無無
有Zn
無
有
有它們的金屬活動性遞減的順序是
A.X
Zn
Ni
Y
Z
B.X
Y
Ni
Zn
Z
C.Z
Zn
Y
Ni
X
D.X
Zn
Y
Ni
Z
練習(xí)4、可由金屬和鹽酸反應(yīng)制取的物質(zhì)是(
)
A
FeCl3
B
AgCl
C
MgCl2
D
CuCl2
練習(xí)5、下列金屬與鹽酸反應(yīng),劇烈程度排列順序正確的是(
)
A.Fe>Al>Mg>Zn
B.Mg>Al>Zn>Fe
C.Mg>Fe>Al>Zn
D.Zn>Fe>Mg>Al
練習(xí)6、一般情況下,金屬越活潑,與酸反應(yīng)的速率越快,為了探究金屬M(fèi)g、Zn、Fe與酸反應(yīng)速率的快慢,某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn):
①如圖所示,取A、B、C三支試管,分別加入2ml濃度相同的鹽酸;
②分別加入足量的質(zhì)量相等的Mg、Zn、Fe,立即把三個相同的氣球分別套在三支試管口上。
回答下列問題:
1.寫出鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式
2.氣體膨脹速度最快的是
(填試管序號)
3.由該實(shí)驗(yàn)可知,實(shí)驗(yàn)室一般選用鋅而不選用鎂和鐵制取氫氣的主要原因
是
.
4.步驟2是實(shí)驗(yàn)獲得成功的關(guān)鍵,你認(rèn)為在操作過程中小組成員之間應(yīng)該
.
解析(1)鐵與鹽酸反應(yīng),鐵轉(zhuǎn)變?yōu)閬嗚F,即生成氯化亞鐵和氫氣;
故答案為:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;
(2)三種金屬中,鎂的活動性最強(qiáng),放出氫氣速率最大,所以放入鎂的A試管氣球膨脹速度最快;
故選A;
(3)實(shí)驗(yàn)室制取氣體時要求反應(yīng)速度不能太快,反應(yīng)太劇烈不宜于控制;也不能反應(yīng)速度太慢,太慢收集需要太長時間;鎂與酸反應(yīng)太快、鐵反應(yīng)速度太慢,實(shí)驗(yàn)室制取氫氣時不選用這兩種金屬;
故答案為:鋅反應(yīng)速度適中,容易控制(或鎂反應(yīng)速度太快,鐵反應(yīng)速度太慢,或Mg>Zn>Fe);
(4)本次探究是通過觀察氣球膨脹速度來判斷反應(yīng)快慢的,所以,加入金屬、在試管口套氣球等都要同時完成,否則氫氣逸散使實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)較大誤差;
故答案為:分工合作,團(tuán)結(jié)協(xié)作等,以迅速并同時完成加入金屬和套上氣球的操作.(其他合理答案均可)練習(xí)7、下列反應(yīng)的化學(xué)方程式中,正確的是(
)
A
Cu+2AgCl=2Ag+CuCl2
B
Zn+2AgNO3=2Ag+Zn(NO3)2
C
2Na+CuSO4=Cu+Na2SO4
D
2Fe+3CuCl2=2FeCl3+3Cu
練習(xí)8、下圖這幅漫畫反應(yīng)的是一個常見的化學(xué)反應(yīng),下列化學(xué)方程式符合漫畫情景的是A.
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
B.
CuO+CO=Cu+CO2
C.
H2+CuO=Cu+H2O
D.
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑練習(xí)9.向氧化銅和鐵粉的混合物中加入一定量的稀硫酸,反應(yīng)停止后過濾。向?yàn)V液中加入一鐵片,未見鐵片有任何變化。濾液中的溶質(zhì)是
,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)有
個。
練習(xí)10、某化學(xué)興趣小組,設(shè)計了驗(yàn)證Fe、Cu、Ag三種金屬活動性順序的多種方案,每種方案所需的試劑如下:請你判斷這些方案是否可行?你的理由是什么?
方案①Fe、CuSO4溶液、Ag;
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Fe>Cu
Ag+CuSO4=不反應(yīng)
Cu>Ag
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