Question

2．人类的生产生活离不开金属材料与人类的生产、生活息息相关．
（1）对铁“发蓝”处理，其表面将形成致密氧化膜而有效避免腐蚀．“发蓝”处理过程可表示为如图1：

①“发蓝”过程中的化学方程式如下：36Fe+4NaNO₂+9NaNO₃+26H₂O═12X+13NaOH+13NH₃↑；其中X的化学式为Fe₃O₄，工业上可利用一氧化碳与X来炼铁，其反应的化学方程式为Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂．
②致密氧化膜能有效阻止铁锈蚀的原因是致密的氧化膜覆盖在钢铁表面，使钢铁零件与氧气（或空气）、水分等隔绝．
③步骤Ⅱ用除锈液（15%的硫酸溶液）浸泡铁的目的是除去铁表面的铁锈，写出铁锈与硫酸溶液反应的化学方程式Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂0．
（2）从金属铜、银、锰（Mn）的混合粉末中分离出某种金属，并获得一种晶体，设计的实验流程如图2．

①A、B、C三种金属的活动性顺序：A＞B＞C．
②硫酸盐中A元素的化合价为+2，请写出加入足量稀硫酸时反应的化学方程式：Mn+H₂SO₄=MnSO₄+H₂↑．
③生成金属C的化学方程式是Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目都没有发生变化以及书写方程式的方法去分析；从致密氧化膜能使铁与氧气（或空气）、水隔绝去分析；
根据金属氧化物会与酸反应进行分析；
（2）根据金属活动性顺序判断金属是否与酸反应、金属是否能与盐溶液的反应的依据，另外，还要知道过滤可以将固体和液体分离等知识进行分析．

解答 解：（1）①根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目都没有发生变化，所以生成物中少36个铁原子和48个氧原子，由于X前面的数字是12，所以每个X分子中含有3个铁原子和4个氧原子，故X化学式为：Fe₃O₄；在高温的条件下，一氧化碳能将四氧化三铁还原为铁，同时生成二氧化碳；
故填：Fe₃O₄；Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO₂  
②致密氧化膜能使铁与氧气（或空气）、水隔绝从而有效阻止铁锈蚀；
故填：致密的氧化膜覆盖在钢铁表面，使钢铁零件与氧气（或空气）、水分等隔绝
③铁锈的主要成分为氧化铁，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，故答案为：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂0；
（2）①在金属活动性顺序中，铜、银排在氢的后面，所以不能与酸反应放出氢气，由题意可知三种金属中只有A能与稀硫酸反应生成无色气体和A的盐溶液，所以我们判断A是Mn，金属B、C的混合物加入足量的含硝酸银的回收液中，过滤后得到金属C，说明金属C不能与硝酸银溶液反应，金属B能与硝酸银溶液反应，我们在教材中学过“在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来”，所以我们得知金属B的活动性大于金属C的活动性，又因为在金属活动性顺序中，铜排在银的前面，所以B是Cu，C是银，所以A、B、C三种金属的活动性顺序为：A＞B＞C；
故填：A＞B＞C        
②A为金属锰，与稀硫酸反应生成硫酸锰和氢气，故填：Mn+H₂SO₄=MnSO₄+H₂↑；
③铜和硝酸银溶液发生置换反应生成硝酸铜和银，故填：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．

点评 此题以实验设计流程的形式让学生去利用金属活动性顺序表解决有关金属化学性质的问题，有一定的深度和广度．