將鎂條放入藍色的硫酸銅(\(\text{II}\))溶液中，會觀察到鎂慢慢溶解，另有暗紅棕色的金屬銅在鎂條表面形成，而原本的藍色溶液則逐漸褪色。反之，若將銅放入硫酸鎂溶液中，則沒有任何反應。即

\[ \begin{align*} \ce{ Mg(s) + CuSO4(aq) &-> MgSO4(aq) + Cu(s) \\ Cu(s) + MgSO4(aq) &->\llap{{\times}\,\,\,\,}{不反應} } \end{align*} \]

從這個實驗可以看出：金屬活性序中位置較高的金屬 (\({{\text{M}}_{\text{1}}}\))，可將位置較低的金屬 (\({{\text{M}}_{\text{2}}}\)) 從它的化合物水溶液中置換出來，反之則不行。這是為甚麼呢？

實際上，鎂與硫酸銅(\(\text{II}\))溶液的反應是分兩步進行的。

1. 首先，活性較高的金屬的原子會失去電子，形成陽離子。例如，在鎂與硫酸銅(\(\text{II}\))溶液的反應中，鎂失去電子，變為鎂離子。因此，我們觀察到鎂慢慢溶解。

   \[\ce{Mg(s) -> Mg^2+ (aq) + 2e^-} \]

2. 然後，活性較低的金屬的陽離子，接收活性較高的金屬所釋出的電子，轉變為金屬原子。例如，在鎂與硫酸銅(\(\text{II}\))溶液的反應中，銅(\(\text{II}\))離子接收鎂原子所釋出的電子，變為銅原子。因此，我們觀察到溶液逐漸褪色，並有金屬銅生成。

   \[\ce{Cu^2+ (aq) + 2e^- -> Cu(s)} \]

整個反應過程可用離子反應式表示為：

\[\ce{Mg(s) + Cu^2+ (aq) -> Mg^2+ (aq) + Cu(s)} \]