Question

从石器、青铜器到铁器时代，金属的冶炼体现了人类文明的发展水平．下图表示了三种金属被人类开发利用的大致年限．

（1）如图中的三种常用金属的开发利用之所以有先后，主要取决于

D

A、金属的导电性强弱             B、金属在地壳中的含量多少
C、金属的化合价高低             D、金属的活动性大小
（2）早在西汉成书的《淮南万毕术》里，就有“曾青得铁则化为铜“的记载．曾青又有空青、白青、石胆、胆矶等名称其实都是天然的硫酸铜．
①写出“曾青得铁则化为铜“的离子方程式

Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺

．
②若根据上述反应设计成原电池，则：该原电池的电解质溶液为：

CuSO₄溶液

正极材料为：

石墨

正极上发生的反应为：

Cu²⁺+2e^-=Cu

（3）铁路工人常用铝热反应来焊接钢轨，写出有关的化学方程式：

Fe₂O₃+2Al

高温  .

2Fe+Al₂O₃

．教材中引发铝热反应的试剂是

氯酸钾

 和

镁条

．

Answer 1

分析：（1）由图可以判断出金属活动性与开发利用的先后关系；
（2）①铁和硫酸铜溶液发生置换反应；
②原电池正极材料为较不活泼金属或非金属材料，正极上发生还原反应；
（3）铝热反应的原理为在高温下铝与较不活泼金属氧化物发生置换反应．

解答：解：（1）由图示可以看出金属的活动性大小与金属的开发利用的先后有关，故答案为：D；
（2）①铁和硫酸铜溶液发生置换反应，反应的离子方程式为Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，故答案为：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
②在反应中Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，当设计成原电池时，电解质溶液为CuSO₄溶液，铁为负极，石墨或其它较不活泼金属为正极，正极发生还原反应，电极反应式为Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：CuSO₄溶液；石墨；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）在高温条件下，铝与氧化铁发生置换反应生成铁单质，反应的化学方程式为Fe₂O₃+2Al

高温  .

2Fe+Al₂O₃，反应发生时，点燃镁条，放出大量的热，并加入氯酸钾粉末可促进反应的进行，氯酸钾和镁条为反应的引发剂．
故答案为：Fe₂O₃+2Al

高温  .

2Fe+Al₂O₃；氯酸钾和镁条．

点评：本题考查金属的冶炼，题目难度不大，注意铝热反应的原理以及原电池的设计．