Question

金屬是一類重要的材料，人類的生活和生產都離不開金屬．
（1）小琴同學設計如圖所示的A、B兩個實驗．
①在做A，B實驗之前，她進行的操作是______；
②做A實驗時，將鐵絲和銀絲同時插入稀硫酸中所發生反應的化學方程式______，其實驗目的是______；
③B實驗中，當燒杯內盛有______溶液時，可驗證Fe、______、Ag三種金屬活動性強弱．
（2）鈦合金是21世紀的重要材料，具有熔點高、可塑性好、抗腐蝕性強、與人體有很好的“相容性”等優良性能．金屬的下列用途：①用來做保險絲 ②用來制人造骨 ③用于制造船舶 ④用于制造航天飛機．其中與鈦合金性能符合的是______（填序號）．
（3）常見的三種金屬被發現、使用的先后順序依次為：銅、鐵、鋁．金屬大規模被使用的先后順序跟下列______（填序號）選項關系最大．①地殼中金屬元素的含量 ②金屬的導電性 ③金屬活動性
（4）顆粒達到納米級的單質鐵具有很強的反應活性，俗稱“納米鐵”．實驗室制備的方法是：以高純氮氣作保護氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發生置換反應，生成“納米鐵”，其化學方程式為______，反應中需要保護氣的原因是______．

Answer 1

解：（1）①從實驗室拿出來的鐵絲和銀絲表面是被空氣中的氧氣氧化過的，所以應該用砂紙將其表面打磨光亮．
②在金屬活動順序表中氫前邊的金屬可以與稀硫酸反應，但氫以后的金屬不會與稀硫酸反應，所以鐵會與稀硫酸反應，但銀不會與稀硫酸反應，鐵與稀硫酸反應時生成氫氣和硫酸亞鐵溶液：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，因為Fe²⁺顯綠色，所以觀察到的現象是鐵絲表面有氣泡產生，溶液由無色變為淺綠色，而銀絲表面無明顯現象．
③金屬活動順序表中，前邊的金屬可以把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以可以在金屬活動順序表中在鐵和銀之間找一種金屬的鹽溶液，如硫酸銅溶液，把鐵和銀兩種金屬插入該鹽的溶液中，鐵可以把該金屬從其鹽溶液中置換出來，但銀不會把該金屬從其鹽溶液中置換出來．
（2）鈦合金可以用來制人造骨、制造船舶、制造航天飛機．故填：②③④．
（3）金屬越活潑的越不容易制取，所以與金屬活動性有關．故選③；
（4）由題中信息在高溫條件下用H₂和FeCl₂發生置換反應，生成“納米鐵”．可知反應物為氫氣和氯化亞鐵，生成物為鐵，根據反應前后元素種類不變可知另一生成物為氯化氫，化學方程式為FeCl₂+H₂Fe+2HCl；鐵在熱的時候活動性很強，故應使用保護氣防止鐵在高溫下與氧氣反應．
故答案為：（1）①用砂紙將鐵絲和銀絲表面打磨光亮；②Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，比較鐵和銀的金屬活動性強弱；③CuSO₄，Cu．
（2）②③④．（3）③；
（4）FeCl₂+H₂Fe+2HCl，防止鐵在高溫下與氧氣反應．
分析：（1）根據金屬活動順序表中鐵、銅、銀的金屬活動性強弱去作答，這三種金屬的金屬活動性由強到弱的順序為鐵＞銅＞銀；
（2）鈦合金具有優良性能，具有廣闊的發展前景．
（3）根據制取的難易程度考慮；
（4）根據反應物生成物進行書寫解決，注意條件；鐵在熱的時候活動性很強，故應使用保護氣
點評：會利用金屬活動順序表設計實驗，去驗證金屬的還原性強弱．氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應，但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．