Question

隨著人們生活水平的不斷提高，各種各樣的金屬材料已走進千家萬戶．了解金屬的性能將會幫助我們更好的發(fā)揮其作用．
（1）在日常電器中，經(jīng)常用銅作導(dǎo)線，這是利用了銅的

 

性．
（2）車體多用鋼材制造，表面噴漆不僅美觀且可有效防止與

 

接觸而生銹．
（3）用CO還原赤鐵礦可冶煉出金屬鐵．①如圖所示，是實驗室用CO還原氧化鐵的裝置，關(guān)于該實驗，下列說法錯誤的是

 

A．實驗時應(yīng)先給玻璃管加熱，后通CO
B．為了減少空氣污染，應(yīng)增加尾氣處理裝置
C．CO的實際用量要大于理論計算值
D．實驗時，試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應(yīng)有二氧化碳生成
②圖中涉及到的反應(yīng)方程式：

 

．
③要測定該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，需要測量的數(shù)據(jù)是（寫出兩種方法）

 

；

 

．
（4）鐵、銅、鋁是常見的三種金屬，同學們在實驗室中對這三種金屬的活動性順序展開了探究，請你參與探究并回答問題．
【實驗探究】同學們將粗細相同的鐵絲、銅絲、鋁絲分別伸入體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)也相同的稀鹽酸中，觀察到的現(xiàn)象如下表，請根據(jù)現(xiàn)象填寫表格．

操作				根據(jù)現(xiàn)象得出金屬活動性順序
片刻后現(xiàn)象	有少量氣泡	無氣泡	無氣泡	Fe＞Al，F(xiàn)e＞Cu
幾分鐘后現(xiàn)象	有少量氣泡	有大量氣泡	無氣泡

【討論交流】為什么同一個實驗得出了兩種結(jié)論呢？同學們帶著疑問查閱了相關(guān)資料，明白了鋁絲在稀鹽酸中短時間內(nèi)無氣泡，是因為鋁表面致密的氧化膜會先與鹽酸反應(yīng)．
【反思評價】做金屬性質(zhì)實驗時需將金屬進行打磨，其目的是

 

．
【實驗驗證】為了進一步確認鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序，同學們又將兩根粗細相同的、打磨過的鐵絲分別插入硫酸鋁溶液、硫酸銅溶液中，觀察到鐵絲只能與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學方程式

 

．
由此獲得的結(jié)論是三種金屬的活動性順序由弱到強依次為

 

．
【拓展遷移】①若只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，只需合理安排金屬絲的放入順序（能與鹽酸反應(yīng)的要一次將鹽酸消耗完），也能證明鐵、鋁、銅這三種金屬的活動性順序．金屬絲放入的順序為

 

．
②金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限也與金屬活動性順序有關(guān)，請寫出鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類利用的先后順序

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性的探究,金屬的物理性質(zhì)及用途,一氧化碳還原氧化鐵,金屬銹蝕的條件及其防護,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)銅用作導(dǎo)線，是因為銅具有良好的導(dǎo)電性進行解答；
（2）根據(jù)鐵在與氧氣和水蒸氣同時接觸時會生銹，在車體表面噴漆可以防止鐵與氧氣、水蒸氣接觸而生銹進行解答；
（3）①根據(jù)一氧化碳還原氧化鐵的實驗過程、現(xiàn)象和結(jié)論以及注意事項來分析；
②一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)產(chǎn)生鐵和二氧化碳；
③由于氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，只要測出反應(yīng)后裝置A中藥品的質(zhì)量，就可計算出反應(yīng)前后減少的質(zhì)量，減少的質(zhì)量就是氧化鐵中氧的質(zhì)量，從而計算出氧化鐵的質(zhì)量，進而計算出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)；或測出反應(yīng)前后裝置B增加的質(zhì)量，即生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量再計算出氧化鐵的質(zhì)量，進而計算出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．
（4）【實驗探究】由題目中的實驗現(xiàn)象，推測金屬活動性順序；
【反思評價】做金屬性質(zhì)實驗時需將金屬進行打磨，以除去金屬表面的氧化物；
【實驗驗證】根據(jù)鐵會與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進行分析；
【拓展應(yīng)用】①根據(jù)金屬的活動性順序意義設(shè)計：一是只有排在氫前面的金屬才能與酸發(fā)生置換反應(yīng)，生成鹽和氫氣；二是只有排在前面的金屬才能把后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來進行分析；
②根據(jù)金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限與金屬活動性順序的關(guān)系進行分析．

解答：解：（1）銅用作導(dǎo)線，是因為銅具有良好的導(dǎo)電性；故填：導(dǎo)電；
（2）鐵在與氧氣和水蒸氣同時接觸時會生銹，在車體表面噴漆可以防止鐵與氧氣、水蒸氣接觸而生銹．故填：氧氣和水；
（3）①A．一氧化碳有可燃性，加熱或點燃一氧化碳和空氣或氧氣的混合物可能發(fā)生爆炸，故一氧化碳還原氧化鐵實驗開始要先通入純凈的一氧化碳，排凈裝置內(nèi)的空氣，然后再點燃酒精燈．故說法錯誤；
B．尾氣中可能有一氧化碳，一氧化碳有毒，所以一定要進行尾氣處理．說法正確；
C．因為一氧化碳具有可燃性，如果玻璃管中有空氣，在加熱的情況下可能引起爆炸，故實驗開始要先通入一氧化碳至空氣排完，再加熱藥品，反應(yīng)結(jié)束后，為防止熱的鐵被氧化所以應(yīng)繼續(xù)通入一會一氧化碳，所以CO的實際用量要大于理論計算值，故正確；
D．試管中澄清的石灰水變渾濁，證明該反應(yīng)有二氧化碳生成．說法正確．
故選A．
②在高溫條件下，一氧化碳能與氧化鐵反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳；故填：Fe₂O₃+3CO

高溫  .

2Fe+3CO₂；
③由于氧化鐵與一氧化碳反應(yīng)生成了鐵和二氧化碳，只要測出反應(yīng)后裝置A中藥品的質(zhì)量，就可計算出反應(yīng)前后減少的質(zhì)量，減少的質(zhì)量就是氧化鐵中氧的質(zhì)量，從而計算出氧化鐵的質(zhì)量，進而計算出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)；或測出反應(yīng)前后裝置B增加的質(zhì)量，即生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量再計算出氧化鐵的質(zhì)量，進而計算出氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)．所以，要測定該赤鐵礦樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)，需要測量的數(shù)據(jù)是裝置A在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化或裝置B在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化．
故填：裝置A在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化；裝置B在反應(yīng)前后的質(zhì)量變化；
（4）【實驗探究】由實驗現(xiàn)象：鐵絲表面產(chǎn)生少量氣泡，鋁絲表面產(chǎn)生大量氣泡，銅絲表面不產(chǎn)生氣泡，所以金屬活動性順序為：Al＞Fe＞Cu；故填：Al＞Fe＞Cu；
【反思評價】實驗中可以看出，鋁絲表面開始不產(chǎn)生氣泡，幾分鐘后產(chǎn)生大量的氣泡，是因為表面有致密的氧化鋁薄膜，其它金屬也是如此，因此金屬性質(zhì)實驗時需將金屬進行打磨，以除去金屬表面的氧化物；故填：除去金屬表面的氧化物；
【實驗驗證】鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；故填：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；Al、Fe、Cu；
【拓展遷移】①只有一支盛有少量稀鹽酸的試管，先插入銅片無現(xiàn)象，插入鐵片，鐵片表面產(chǎn)生氣泡，溶液中再伸入鋁片時，不產(chǎn)生氣泡因為鹽酸消耗完了，但是鋁的活動性比鐵強，鋁的表面會析出金屬鐵，也能證明三種金屬的活動性強弱；故填：Cu、Fe、Al；
②金屬被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年限也與金屬活動性順序有關(guān)，活動性越強開發(fā)的越晚，因此鐵、鋁、銅三種金屬材料被人類利用的先后順序為：Cu、Fe、Al．
故填：Cu、Fe、Al．

點評：解答本題要掌握化學方程式的書寫方法和金屬活動性順序等方面的知識，只有這樣才能對相關(guān)方面的問題做出正確的判斷．本題綜合性較強．掌握根據(jù)實驗分析、解決問題方法是解決本題的關(guān)鍵．