Question

金屬材料在生活、生產中應用十分廣泛．
（1）如圖1是金屬銅的一個應用實例，利用了金屬銅的

 

性．
（2）鋁制品在空氣中不易銹蝕，原因是鋁有“自我保護”作用，產生致密的保護膜，鋁在空氣中“自我保護”反應的化學方程式為

 

．
（3）鐵制品很容易銹蝕．
①某同學設計了如圖2所示的裝置探究鐵銹蝕的條件．a管中裝入少量煮沸的蒸餾水，b管中是干燥的空氣．調節L端與R端的液面高度一致，塞緊木塞．一段時間后觀察．下列推斷錯誤的是

 

．
A．只有a管中的鐵釘會銹蝕
B．L端與R端的液面高度仍然保持一致
C．該實驗不能說明鐵生銹與空氣有關
D．該實驗說明鐵的銹蝕與空氣和水有關
②為了防止鐵制品生銹，除了保持其清潔干燥或在其表面形成保護膜外，還可以

 

．
（4）若只用一種金屬單質，兩種鹽溶液，來驗證鋅、銅、銀三種金屬活動性順序，則驗證過程中所涉及的化學方程式為

 

．用鋁絲與硫酸銅溶液反應完成“銅樹”實驗時，先要除去鋁絲表面的氧化膜，常用的物理方法是

 

，若用稀鹽酸處理，當看到

 

現象時，表明氧化膜已被破壞．
（5）合成氣（CO和H₂）可用于制備被稱為21世紀新型燃料的二甲醚（CH₃OCH₃），還可用于冶煉金屬，其部分生產過程示意圖3如下：
①二甲醚（CH₃OCH₃）可由合成氣（CO和H₂）在一定的條件下制得．反應過程中CO和H₂按分子個數比1：2進行反應，制得二甲醚時，生成的另一種物質是

 

．
②根據示意圖中標示的物質，合成氣在冶煉鐵的生產過程中發生了兩個重要的反應，其中不屬于置換反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據物質性質決定物質用途，由圖示銅的用途判斷所利用銅的性質；
（2）根據金屬鋁的性質，理解鋁具有“自我保護”的原因，寫出反應的化學方程式；
（3）根據鐵生銹的反應條件，分析圖示裝置中兩鐵釘的環境，判斷反應中所出現的現象；并提出除做“保護層”外還可防止生銹的做法；
（4）根根據金屬活動順序表中鋅、銅、銀的金屬活動性強弱，利用題設條件設計驗證三種金屬活動性強弱的實驗；根據鋁的表面會形成一層保護膜，設計除去保護膜而使鋁片與硫酸銅反應的方法；
（5）①根據所發生的反應，利用反應前后原子種類、數目不變，推斷反應中生成物的化學式；
②分析流程圖中所發生的反應，判斷反應的特點，寫出不屬于置換反應的化學方程式．

解答：解：（1）利用銅制作導線，是應用了銅具有導電性；
（2）鋁在常溫下即可與空氣中氧氣發生反應，在其表面形成一層致密的保護膜，反應的化學方程式為4Al+3O₂═2Al₂O₃；
（3）①圖示裝置中a管中裝入少量煮沸的蒸餾水，則a管鐵釘既接觸水又接觸空氣；b管中是干燥的空氣，則b管內鐵釘只與氧氣接觸；根據銹蝕條件，a管內鐵釘發生銹蝕而使管內氣體減少，b管內鐵釘沒有明顯變化，管內氣體不變，因此可觀察到：只有a管中的鐵釘會銹蝕、L端液面高度高于R端的高度；實驗說明：鐵的銹蝕與空氣和水有關；故BC的推斷是錯誤的；
②采取在金屬表面形成保護層或改變金屬內部結構制成不銹鋼的方法，可防止鐵的銹蝕；
（4）采取“三取中”的方法，只用一種金屬單質即金屬銅、兩種鹽溶液可用硝酸銀和硝酸鋅溶液，驗證鋅、銅、銀三種金屬活動性順序；驗證過程中銅與硝酸銀反應生成硝酸銅和銀，化學方程式為Cu+2Ag（NO₃）₃═Cu（NO₃）₂+2Ag；
為除去金屬鋁表面的氧化鋁膜，可采取沙紙打磨的方法，也可利用氧化鋁能與稀鹽酸反應而放入鹽酸中除去，當氧化鋁全部除去時，可觀察鋁與鹽酸反應放出的氫氣產生氣泡；
（5）①反應過程中CO和H₂按分子個數比1：2進行反應，即反應前C、H、O原子個數比=1：4：1，而生成物之一的二甲醚（CH₃OCH₃）中C、H、O原子個數比=2：6：1，可判斷反應生成的另一種物質中H、O個數比為2：1，則該生成物的化學式為H₂O；
②合成氣在冶煉鐵的生產過程中發生了兩個反應，一為氫氣還原氧化鐵，該反應為置換反應；一為一氧化碳還原氧化鐵，該反應不屬于置換反應，反應生成二氧化碳和鐵，反應的化學方程式為3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂；
故答案為：
（1）導電性；
（2）4Al+3O₂═2Al₂O₃；
（3）①BC；②制成不銹鋼（或制成合金）；
（4）Cu+2Ag（NO₃）₃═Cu（NO₃）₂+2Ag；用砂紙打磨；有氣泡產生；
（5）①H₂O；②3CO+Fe₂O₃

高溫  .

2Fe+3CO₂．

點評：本題圍繞金屬的性質，設置了一系列的問題，使問題顯得繁瑣與復雜，在解答此類問題時，一定要做到耐心、細致．