Question

我国第四套人民币硬币从1999年开始发行，一元币为钢芯镀镍（Ni），伍角币为钢芯镀铜合金，一角币为铝合金或不锈钢．                                                        

（1）以上硬币中含有金属元素Fe、Cu、Al、Ni（镍），其中在地壳中含量最多的金属元素是　　．        

（2）选择铸造硬币的材料不需要考虑的因素是　　（填序号）．          

A．金属的导电性　　 B．金属的耐腐蚀性　　　 C．金属的硬度　　　　 D．金属价格与硬币面值的吻合度        

（3）以上硬币涉及到的Fe工业上常用一氧化碳在高温条件下把铁矿石中的铁还原出来，如图2模拟了其反应过程．                                          

       

Ⅰ）写出A、B、C装置处所发生的反应的化学方程式：                   

A　　                                                       

B　                                                         

C　                                                         

Ⅱ）此实验完成过程中往往要经过以下步骤：①给氧化铁加热；②向玻璃管内通入一氧化碳气体；③装入药品并固定；④检验装置的气密性；⑤停止通入一氧化碳；⑥停止加热．其正确的操作过程是　　（填写序号并排序）．           

（4）为了比较铁、铜的金属活动性强弱，将铁片和铜片同时插入过量的稀硫酸中，所发生反应的化学方程式为　　，也可将铁片插入过量的　　溶液中比较铁、铜的金属活动性强弱．             

Answer 1

【考点】一氧化碳还原氧化铁；金属的物理性质及用途；金属活动性顺序及其应用；地壳中元素的分布与含量；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．                               

【专题】金属与金属材料．                                       

【分析】（1）根据地壳中含量最多的前五种元素考虑；                  

（2）根据硬币需要具备的特点考虑；                              

（3）根据方程式的书写方法和一氧化碳还原氧化铁实验的基本步骤考虑；          

（4）在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来，据此判断能否发生反应，进而可确定两种金属活动性由强到弱的顺序．                           

【解答】解：（1）地壳中含量最多的前五种元素：氧、硅、铝、铁、钙，所以最多的金属是铝；          

（2）铸造硬币的材料必须是耐腐蚀、耐磨不易变形，有一定的硬度，还需要考虑金属价格与硬币面值的吻合度                          

，不需要考虑金属的导电性，因为不能用硬币去做导线；                 

（3）一氧化碳还原氧化铁的反应物是一氧化碳和氧化铁写在等号的左边，生成物是铁和二氧化碳写在等号的右边，根据一氧化碳得失氧的多少进行配平，反应条件是高温写在等号的上边，所以方程式是：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO；二氧化碳通入石灰水中的反应物是二氧化碳和氢氧化钙写在等号的左边，生成物是碳酸钙和水写在等号的右边，碳酸钙后面标上沉淀符号，所以方程式是：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；没参加反应的一氧化碳燃烧的反应物是一氧化碳和氧气写在等号的左边，生成物是二氧化碳写在等号的右边，用观察法配平即可，反应条件是点燃写在等号的上边，所以方程式是：2CO+O₂2CO₂；                                          

一氧化碳还原氧化铁的基本步骤是：先检查装置的气密性，装药品，先通一氧化碳，排净装置内的空气，防止爆炸，再加热反应，反应完毕先停止加热，待装置冷却到室温再停止通一氧化碳，防止生成的铁又被空气中氧气氧化，所以步骤是④③②①⑥⑤．                                              

（4）在金属活动性顺序中，位于氢前面的金属能置换出酸中的氢，铁的位置排在氢的前面，能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，铁与稀硫酸反应时生成氢气和硫酸亚铁溶液，其反应的化学方程式为 Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑．也可将铁片插入过量的 CuSO₄[或Cu（NO₃）₂或CuCl₂溶液]溶液中比较铁、铜的金属活动性强弱．           

故答案为：                                                  

（1）Al（铝）；                                             

（2）A；                                                    

（3）Ⅰ）A：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO；                           

B：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；                                  

C：2CO+O₂2CO₂；                                          

Ⅱ）④③②①⑥⑤；                                          

（4）Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；CuSO₄[或Cu（NO₃）₂或CuCl₂溶液或用名称表达]．          

【点评】解答本题关键是要知道方程式的书写方法，知道一氧化碳还原氧化铁的基本步骤，知道制造硬币的材料应具有的特点和性质．