Question

16．金屬材料在 生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用，人類(lèi)的生產(chǎn)和生活都離不開(kāi)金屬．

（1）新型材料納米級(jí)鐵粉具有廣泛的用途，它比普通鐵粉更易與氧氣反應(yīng)，其制備的主要流程如圖1所示．
①高溫反應(yīng)器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．
②反應(yīng)前需向反應(yīng)器中通入氮?dú)�，目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸．
（2）金屬活動(dòng)性順序有重要的應(yīng)用，鋁、銅、鐵為日常生活中常見(jiàn)的金屬，某化學(xué)小組的同學(xué)在探究鋁、銅、鐵三種金屬的有關(guān)性質(zhì)時(shí)，進(jìn)行了如圖2的實(shí)驗(yàn)：
①在A實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
②將A實(shí)驗(yàn)結(jié)束后①、②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質(zhì)明顯增多，其原因是未反應(yīng)的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應(yīng)，一段時(shí)間后過(guò)濾，濾液中的溶質(zhì)一定有FeSO₄、Al₂（SO₄）₃（填化學(xué)式）．
（3）某同學(xué)在一定質(zhì)量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入鐵粉，充分反應(yīng)后，他對(duì)反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行了分析，得到了如圖3的幾個(gè)圖象（橫坐標(biāo)表示加入鐵的質(zhì)量），其中錯(cuò)誤的是D（填字母序號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)氯化亞鐵和氫氣在高溫的條件下生成鐵和氯化氫進(jìn)行分析；
②根據(jù)可燃性氣體與空氣混合后點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸進(jìn)行分析；
（2）①根據(jù)鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅進(jìn)行分析；
②根據(jù)鐵不會(huì)與硫酸鋁反應(yīng)，會(huì)與硫酸銅反應(yīng)置換出銅進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)在一定質(zhì)量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入鐵粉，鐵會(huì)先與硝酸銀反應(yīng)，硝酸銀反應(yīng)結(jié)束，再與硝酸銅反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）①氯化亞鐵和氫氣在高溫的條件下生成鐵和氯化氫，化學(xué)方程式為：FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；
②可燃性氣體與空氣混合后點(diǎn)燃可能發(fā)生爆炸，所以反應(yīng)前需向反應(yīng)器中通入氮?dú)�，目的是：排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸；
（2）①鐵和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
②鐵不會(huì)與硫酸鋁反應(yīng)，會(huì)與硫酸銅反應(yīng)置換出銅，所以將A實(shí)驗(yàn)結(jié)束后①、②試管內(nèi)的物質(zhì)倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質(zhì)明顯增多，其原因是：未反應(yīng)的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應(yīng)，一段時(shí)間后過(guò)濾，濾液中的溶質(zhì)一定有FeSO₄、Al₂（SO₄）₃；
（3）在一定質(zhì)量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入鐵粉，鐵會(huì)先與硝酸銀反應(yīng)，硝酸銀反應(yīng)結(jié)束，再與硝酸銅反應(yīng)，所以
A、鐵先于硝酸銀反應(yīng)，所以銅質(zhì)量不會(huì)增加，然后在與硝酸銅反應(yīng)時(shí)，銅的質(zhì)量逐漸增多，然后不變，故A正確；
B、鐵與硝酸銀反應(yīng)，溶液質(zhì)量減小，硝酸銅的質(zhì)量不變，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大，鐵與硝酸銅反應(yīng)時(shí)，溶液質(zhì)量減小，但是硝酸銅的質(zhì)量逐漸減小到零，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)也會(huì)減小到零，圖象應(yīng)該是一條曲線，故B錯(cuò)誤；
C、每56份質(zhì)量的鐵會(huì)置換出216份質(zhì)量的銀，會(huì)置換出64份質(zhì)量的銅，所以溶液質(zhì)量開(kāi)始減小的快，然后減小的慢，最后不變，故C錯(cuò)誤；
D、鐵和硝酸銀反應(yīng)結(jié)束之前，溶液中是三種溶質(zhì)，鐵與硝酸銅反應(yīng)結(jié)束之前，溶液中是兩種溶質(zhì)，最后溶液中只剩下一種溶質(zhì)，故D正確．
故選：D．
故答案為：（1）FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；
②排盡裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸；
（2）①Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
②未反應(yīng)的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應(yīng)，F(xiàn)eSO₄、Al₂（SO₄）₃；
（3）D．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了金屬活動(dòng)性順序和化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，難度不大，需要在平時(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)理解和記憶即可完成．