Question

12．金属是现代生活和工业生产中应用极为普遍的一类材料．
（1）已知在相同的条件下，金属的活动性越强，金属和酸反应产生气泡（氢气）的速度就越快．Al、Cu、Fe三种金属在稀盐酸里的反应现象如图1所示．
①右图中Y所代表的金属是Cu（填“Cu”或“Fe”）；
②铝是一种活泼金属，但常温下铝却有较强的抗腐蚀性，其原因是4Al+3O₂=2Al₂O₃；（用化学方程式回答）
③R为金属，发生如下反应：R+CuSO₄=Cu+RSO₄．下列说法错误的是C．
A．该反应为置换反应                 B．R的金属活动性比Cu强
C．该金属可以是Al                   D．若R为Fe，反应后溶液的质量会减小
（2）金属的开发和利用是人类文明和社会进步的标志．
钛因常温下不与酸、碱反应等优良的性能，被誉为“未来金属”．由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如图2：

I．TiCl₄在高温下与足量Mg反应置换生成金属Ti，该反应的化学方程式为：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
II．上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入稀盐酸或稀硫酸除去．

Answer 1

分析 （1）由图示和金属活动性顺序可得；考虑铝的抗腐蚀性；考虑铝元素的化合价；
（2）依据转化过程可对钛的冶炼过程进行讨论．

解答 解：（1）①由图中Y表面没有气泡可得Y为金属铜；由实验现象可知三种金属的活动性由强到弱的顺序为Al、Fe、Cu故填：Cu，
②铝是一种活泼金属，但常温下铝却有较强的抗腐蚀性，其原因是4Al+3O₂=2Al₂O₃；
③根据“R为金属，发生如下反应：R+CuSO₄=Cu+RSO₄”，结合铝元素的化合价为+3，故不可能生成RSO₄，故“该反应为置换反应”；“R的金属活动性比Cu强”；“若R为Fe，反应后溶液的质量会减小”都正确；故选C．
（2）I．在高温下TiCl₄与足量Mg反应置换生成金属Ti，该反应的化学方程式为：TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．
II．上述生产过程中得到的金属钛中混有的少量金属杂质为铁和镁，所以可加入稀盐酸或稀硫酸除去．
故答案为：
（1）①Cu；②4Al+3O₂=2Al₂O₃；③C．
（2）I．TiCl₄+2Mg$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2MgCl₂．II．稀盐酸或稀硫酸．

点评 本题的难度不大，但涉及的知识点较多，其中方程式的书写是重点，应加强化学方程式的书写．