Question

金属结构和性质等是化学研究的重要内容．
（1）如图1是铝的原子结构示意图．下列说法不正确的是________．
A．铝原子的质子数为13
B．化合物中铝元素通常显+3价
C．铝是地壳中含量最多的元素
D．铝可作导线是由于它具有良好的导电性
（2）工业上用CO和赤铁矿石炼铁的化学方程式为________．
（3）R是银白色金属，将稀盐酸分别加入到盛有金属Fe、R、Cu的试管中，只有Cu表面无现象；将 FeSO₄溶液中分别加入到盛有金属R、Cu的试管中，只有R表面有黑色物质析出，则金属H、Fe、R、Cu活动性由强到弱的顺序是________．
（4）某化学小组用一定量AgNO₃和Cu（NO₃）₂混合溶液进行了如图2所示实验，下列关于溶液A中的溶质不合理的猜想及其理由是________．
猜想1：只有Zn（NO₃）₂　　　　　　　　
猜想2：Zn （NO₃）₂、AgNO₃
猜想3：Zn （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂猜想4：Zn （NO₃）₂、AgNO₃、Cu（NO₃）₂
若“猜想1”成立，通过实验确定固体B的成分的方案是________．

Answer 1

解：（1）A．由铝的原子结构示意图的意义可知，铝原子的质子数为13．故A说法正确；
B．由铝的原子结构示意图的意义可知，铝原子最外层的电子数是3，在反应中常失去3个电子，化合物中铝元素通常显+3价．故B说法正确；
C．铝是地壳中含量最多的金属元素．故C说法错误；
D．铝可作导线是由于它具有良好的导电性．故D说法正确．
（2）工业上用CO和赤铁矿石炼铁的化学方程式为：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；
（3）由题意可知，将稀盐酸分别加入到盛有金属Fe、R、Cu的试管中，只有Cu表面无现象；说明了Fe、R的活动性大于氢，Cu的活动性小于氢；由将 FeSO₄溶液中分别加入到盛有金属R、Cu的试管中，只有R表面有黑色物质析出，说明了R的活动性大于铁，Cu的活动性小于铁，综上所述可知，则金属H、Fe、R、Cu活动性由强到弱的顺序是：R＞Fe＞H＞Cu；
（4）猜想1：当加入的锌粉时足量的，就能将溶液中银、铜的全部置换出来，溶液中只有Zn（NO₃）₂，故猜想1正确；
猜想2：猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO₃）₂ 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以有铜剩余时不可能存在硝酸银，也就是说只要有硝酸银时，一定也含有硝酸铜；故猜想②是错误的；
猜想3：当加入的锌粉时不足量的，只能将溶液中银的全部置换出来，溶液中有Zn （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂，故猜想3正确；
猜想4：当加入的锌粉时较少的，只能将溶液中银的部分置换出来，溶液中有Zn （NO₃）₂、AgNO₃、Cu（NO₃）₂，故猜想4正确；
由上述分析可知猜想1成立，说明锌把硝酸银、硝酸铜都反应完了，由锌与酸的反应可知，取少量固体B于试管中，加入足量的稀盐酸（或稀硫酸），若有气泡产生则固体B的成分是Zn、Cu、Ag的混合物，若无气泡产生则固体B的成分是Cu、Ag的混合物．
故答为：（1）C； （2）3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；（3）R＞Fe＞H＞Cu；（4）猜想2；猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO₃）₂ 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以有铜剩余时不可能存在硝酸银；取少量固体B于试管中，加入足量的稀盐酸（或稀硫酸），若有气泡产生则固体B的成分是Zn、Cu、Ag的混合物，若无气泡产生则固体B的成分是Cu、Ag的混合物．
分析：（1）根据原子结构示意图的意义、铝的性质、在地壳中的含量分析判断；
（2）根据炼铁的原理写出反应的方程式；
（3）根据金属与酸、盐的反应判断金属的活动性顺序；
（4）根据铜能与硝酸银反应考虑是否存在硝酸银；只要是锌过量滤液中只含有硝酸锌，检验锌过量就是利用锌与酸反应来考虑；根据锌与酸的反应可以判断出固体B的成分．
点评：本题容易出错的地方是对几种猜想正误的判断，要知道铜能与硝酸银反应，只要有一种金属剩余，则排在该金属后面的金属阳离子就不存在．