Question

金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属．
（1）小琴同学设计如图所示的A、B两个实验．
①在做A，B实验之前，她进行的操作是______；
②做A实验时，将铁丝和银丝同时插入稀硫酸中所发生反应的化学方程式______，其实验目的是______；
③B实验中，当烧杯内盛有______溶液时，可验证Fe、______、Ag三种金属活动性强弱．
（2）钛合金是21世纪的重要材料，具有熔点高、可塑性好、抗腐蚀性强、与人体有很好的“相容性”等优良性能．金属的下列用途：①用来做保险丝 ②用来制人造骨 ③用于制造船舶 ④用于制造航天飞机．其中与钛合金性能符合的是______（填序号）．
（3）常见的三种金属被发现、使用的先后顺序依次为：铜、铁、铝．金属大规模被使用的先后顺序跟下列______（填序号）选项关系最大．①地壳中金属元素的含量 ②金属的导电性 ③金属活动性
（4）颗粒达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性，俗称“纳米铁”．实验室制备的方法是：以高纯氮气作保护气，在高温条件下用H₂和FeCl₂发生置换反应，生成“纳米铁”，其化学方程式为______，反应中需要保护气的原因是______．

Answer 1

解：（1）①从实验室拿出来的铁丝和银丝表面是被空气中的氧气氧化过的，所以应该用砂纸将其表面打磨光亮．
②在金属活动顺序表中氢前边的金属可以与稀硫酸反应，但氢以后的金属不会与稀硫酸反应，所以铁会与稀硫酸反应，但银不会与稀硫酸反应，铁与稀硫酸反应时生成氢气和硫酸亚铁溶液：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，因为Fe²⁺显绿色，所以观察到的现象是铁丝表面有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色，而银丝表面无明显现象．
③金属活动顺序表中，前边的金属可以把后边的金属从其盐溶液中置换出来，所以可以在金属活动顺序表中在铁和银之间找一种金属的盐溶液，如硫酸铜溶液，把铁和银两种金属插入该盐的溶液中，铁可以把该金属从其盐溶液中置换出来，但银不会把该金属从其盐溶液中置换出来．
（2）钛合金可以用来制人造骨、制造船舶、制造航天飞机．故填：②③④．
（3）金属越活泼的越不容易制取，所以与金属活动性有关．故选③；
（4）由题中信息在高温条件下用H₂和FeCl₂发生置换反应，生成“纳米铁”．可知反应物为氢气和氯化亚铁，生成物为铁，根据反应前后元素种类不变可知另一生成物为氯化氢，化学方程式为FeCl₂+H₂Fe+2HCl；铁在热的时候活动性很强，故应使用保护气防止铁在高温下与氧气反应．
故答案为：（1）①用砂纸将铁丝和银丝表面打磨光亮；②Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，比较铁和银的金属活动性强弱；③CuSO₄，Cu．
（2）②③④．（3）③；
（4）FeCl₂+H₂Fe+2HCl，防止铁在高温下与氧气反应．
分析：（1）根据金属活动顺序表中铁、铜、银的金属活动性强弱去作答，这三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为铁＞铜＞银；
（2）钛合金具有优良性能，具有广阔的发展前景．
（3）根据制取的难易程度考虑；
（4）根据反应物生成物进行书写解决，注意条件；铁在热的时候活动性很强，故应使用保护气
点评：会利用金属活动顺序表设计实验，去验证金属的还原性强弱．氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．