Question

19．金屬是一種重要的材料，人類的生產(chǎn)和生活離不開金屬，下表表示了金屬活動順序表中銅、鐵、錫、鋁元素被人類大規(guī)模開發(fā)利用的大致年代．

（1）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)和有關(guān)化學(xué)知識，你認(rèn)為金屬大規(guī)模開發(fā)利用的先后順序跟③有關(guān)（填編號）
①金屬的導(dǎo)熱性   ②金屬元素在地殼中的含量  ③金屬的活動性順序   ④金屬的延展性
（2）鋼鐵的生產(chǎn)和使用是人類文明和進(jìn)步的重要標(biāo)志之一，請用化學(xué)方程式表示高爐煉鐵的原理3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
鮮榨蘋果汁是人們喜愛的飲料．由于此飲料中含有Fe²⁺，現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會由淡綠色的Fe²⁺變?yōu)樽攸S色 Fe³⁺．這個變色的過程中的Fe²⁺被氧化 （填“氧化”或“還原”）．若在榨汁的時候加入適量的維生素C，可有效防止這種現(xiàn)象的發(fā)生．這說明維生素C具有：B．    
A．氧化性  B．還原性    C．酸性    D．堿性
（3）比較鋁鐵活潑性，用一個實驗事實說明：相同形狀大小的鋁片和鐵片放入相同濃度的鹽酸中，觀察氣泡產(chǎn)生的速度，如鋁片上產(chǎn)生氣泡的速度快，說明鋁比鐵活潑；
但是鋁在空氣中卻表現(xiàn)出很強的抗氧化性，其原因是鋁的表面生成一層致密的氧化膜；
復(fù)方氫氧化鋁可以治療胃酸過多，也能與強堿溶液反應(yīng)，寫出氫氧化鋁的電離方程式AlO₂^-+H⁺+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．
（4）冶煉金屬常用以下幾種方法：①以C或CO、H₂作還原劑還原；②電解法；③熱分解法；④鋁熱反應(yīng)．現(xiàn)冶煉下列金屬，請分別填寫該金屬冶煉方法的序號：鋁②、鐵①、汞③、鎢④．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬冶煉方法判斷；
（2）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；Fe²⁺變?yōu)樽攸S色 Fe³⁺，F(xiàn)e元素的化合價升高；防止Fe被氧化需要加還原劑；
（3）金屬活潑性越強，與酸反應(yīng)越劇烈；Al的表面能形成致密的氧化膜；氫氧化鋁能發(fā)生堿式電離和酸式電離；
（4）金屬的活潑性不同采用不同的方法．

解答 解：（1）金屬的活動性越強，冶煉的程度越難，利用的越晚，所以金屬大規(guī)模開發(fā)利用的先后順序跟金屬的活動性順序；
故答案為：③；
（2）一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，其反應(yīng)的方程式為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；Fe²⁺變?yōu)樽攸S色 Fe³⁺，F(xiàn)e元素的化合價升高，所以變色的過程中的Fe²⁺被氧化；防止Fe被氧化需要加還原劑，加入適量的維生素C可以還原鐵離子，則維生素C作還原劑，有還原性；
故答案為：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；氧化；C；
（3）金屬活潑性越強，與酸反應(yīng)越劇烈，相同形狀大小的鋁片和鐵片放入相同濃度的鹽酸中，觀察氣泡產(chǎn)生的速度，如鋁片上產(chǎn)生氣泡的速度快，說明鋁比鐵活潑；
鋁在空氣中易被氧氣氧化使表面生成致密的氧化物保護(hù)膜；氫氧化鋁能發(fā)生堿式電離電離出鋁離子和氫氧根離子，發(fā)生酸式電離出偏鋁酸根離子和氫離子，其電離方程式為：AlO₂^-+H⁺+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
故答案為：相同形狀大小的鋁片和鐵片放入相同濃度的鹽酸中，觀察氣泡產(chǎn)生的速度，如鋁片上產(chǎn)生氣泡的速度快，說明鋁比鐵活潑；鋁的表面生成一層致密的氧化膜；AlO₂^-+H⁺+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（4）由Fe、Zn、Cu等中等活潑金屬用熱還原法，即以C、CO或H₂做還原劑還原冶煉；Na、Mg、Al等活潑或較活潑金屬的化合物與C、CO或H₂等不反應(yīng)，故采用電解法冶煉制備；Hg、Ag等不活潑金屬的氧化物不穩(wěn)定，受熱易分解，故采用熱分解法冶煉；V、Cr、Mn、W等高熔點金屬可利用鋁熱反應(yīng)產(chǎn)生的高溫來冶煉；
故答案為：②、①、③、④．

點評 本題考查了金屬的冶煉、氧化還原反應(yīng)、鋁的化合物的性質(zhì)等，題目難度不大，注意金屬的活潑性不同，冶煉方法不同，活潑金屬采用電解法冶煉，不活潑的金屬采用直接加熱法冶煉，大部分金屬的冶煉都是在高溫下采用氧化還原反應(yīng)法．