Question

3．多角度认识物质能帮助我们更全面地了解物质世界．以金属为例回答下列问题：

（1）认识金属元素的存在
①地壳中含量最多的金属元素是铝（或Al）．在自然界中，大多数金属以化合物的形态存在，而金、铂却能以单质形态存在，这是因为金、铂的化学性质很不活泼．
②常见铁矿石有：赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）、磁铁矿（主要成分Fe₃O₄）等．这两种铁矿石的主要成分含铁元素质量分数较大的是Fe₃O₄．
（2）认识金属的性质
探究金属化学性质的实验如图所示
①进行如图甲实验时，瓶里放少量水的作用是防止溅落的熔化物炸裂瓶底．
②图中只有乙实验没有明显现象，由此得出铜、铁、镍（Ni）及氢元素在金属活动性顺序中的位置关系，活动性由强到弱的顺序是Ni、Fe、H、Cu（填元素符号）．
③写出如图丙实验反应的化学方程式Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）认识金属的制备
工业上，金属钨（W）可由氢气和三氧化钨（WO₃）在高温下反应制得．写出反应的化学方程式：WO₃+3H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3H₂O+W；
（4）认识金属的用途
使用下列金属制品时，主要利用了金属导热性的是AC（填标号）．
A、烤制食物时用的铝箔        B、铜导线
C、不锈钢高压锅             D、黄金首饰．

Answer 1

分析 （1）根据地壳中元素的含量以及金属的化学性质来分析；如果直接计算，那么计算量会非常的大，这两种物质都是由铁元素和氧元素组成的，故我们可以通过原子个数比来解决这道题；
（2）可以根据实验设计的目的和注意事项等方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．根据金属的活动性顺序来分析；
（3）根据书写化学方程式的原则来分析；
（4）根据金属的物理性质及用途分析解答．金属具有导热性、延展性、导电性等．

解答 解：（1）①地壳里各元素的含量由多到少的顺序排列依次是氧，硅，铝，铁，因此地壳中含量最多的金属元素是Al；金、铂的化学性质很不活泼，所以在自然界中有单质存在；故填：铝（或Al）；金、铂的化学性质很不活泼；
②Fe₂O₃中铁原子和氧原子的个数比为：Fe：O═2：3
Fe₃O₄中铁原子和氧原子的个数比为：Fe：O═3：4
原子个数比值最高的其中含铁元素的质量分数也就是最高的，故答案为：Fe₃O₄
（2）①铁丝燃烧实验中，集气瓶底预先放少量水的作用是防止生成的高温熔融物溅落从而炸裂集气瓶；故填：防止溅落的熔化物炸裂瓶底．
②由题干信息可知，镍能置换出铁，说明镍比铁活泼，而铁在金属活动顺序中排在氢前面，铜排在氢后面，故填：Ni、Fe、H、Cu；
③铁与硫酸铜发生置换反应生成硫酸亚铁和铜，故填：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；
（3）三氧化钨与氢气在高温的条件下反应生成金属钨和水，故填：WO₃+3H₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3H₂O+W；
（4）A．利用了金属的导热性；
B．利用了金属的导电性；
C．利用了金属的导热性；
D．利用了金具有黄色的金属光泽，显示高贵．
故填：AC．

点评 物质性质决定用途，用途能反映物质性质，能根据物质性质推测物质用途，也能根据用途推测物质的性质是解答本题关健．