碱除了金属铝以外,不能跟金属发生化学反应。
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
假设碱的化学式为M(OH)ₙ,那么
M(OH)ₙ=Mⁿ⁺+nOH⁻①,Mⁿ⁺可能是:NH₄⁺,K⁺,Ca²⁺,Na⁺等,不可能是Zn²⁺,Fe²⁺等,因为Zn(OH)₂,Fe(OH)₂本身难离解
假设加入碱中的金属为K,Ca,Na等可与水反应的活泼金属那么:
2D+xH₂O=2D(OH)ₓ+xH₂↑(D代表上述金属)②
判断该碱不与K,Ca,Na反应。而其它非铝金属,都不溶于水,不能提供金属阳离子与碱进行离子交换。
不活泼金属的碱无法电离与金属不反应,活泼金属的碱可电离,那么题意中的碱必是强碱(KOH,NaOH,Ca(OH)₂等)。
强碱溶液中加入活泼金属后,活泼金属与水反应产生金属离子,与碱中金属离子共存。强碱溶液中加入不活泼金属后,不活泼金属不能置换强碱中的金属离子。
综上所述:
弱金属离子+强金属单质→强金属离子+弱金属单质✔
弱碱+金属单质→✘(弱碱不电离金属阳离子)
Mg(OH)₂↓+K,Ca,Na,Fe,Cu…
强碱+强金属单质→✘(溶液中都是金属阳离子,但金属阳离子间能共存)
NaOH+K,Ca,Na…相当于
Na⁺+K⁺,Ca²⁺,Na⁺…
强碱+弱金属单质→✘(强碱能电离金属阳离子,但弱金属单质不能置换强金属单质,不符合置换反应条件)
NaOH+Fe,Cu…相当于
Na⁺+Fe,Cu…
因此碱不与除铝之外的金属反应。