Question

9．金属及金属材料在生产、生活中有着广泛的用途，请回答：
（1）炼铁厂常以焦炭、赤铁矿石（主要成分是Fe₂O₃）．空气等为主要原料炼铁，请写出一氧化碳与氧化铁在高温下反应的化学方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）如图是一款自行车的示意图，所标物质中，属于有机合成材料的是塑料或橡胶，车架表面刷漆主要是为了防锈，其原理是隔绝空气（或氧气）和水；请再提出一条可延长自行车使用寿命的建议保持表面洁净干燥或涂油等；
（3）我国第四套人民币中的一元硬币是钢芯镀镍 （Ni），镍与稀硫酸能发生下列反应：
Ni+H₂SO₄=NiSO₄+H₂↑．
根据此材料及金属活动性顺序，请写出Ni与CuSO₄溶液发生反应的方程式Ni+CuSO₄═Cu+NiSO₄；
（4）为了验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序，设计了下列四种方案．其中可行的是①④（填序号）
①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中        ②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中
③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中        ④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中．

Answer 1

分析 （1）用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，据此写出反应的方程式；
（2）根据已有的材料的类别解答，铁在与水和氧气并存时易生锈，防锈就是破坏铁生锈的条件；
（3）根据金属活动性顺序的具体应用对金属的活动性进行分析，镍能置换出硫酸铜中的铜；
（4）在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来．

解答 解：（1）用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）塑料和橡胶属于合成材料，车架表面刷油漆能使铁与水和氧气隔绝，自行车被雨淋后及时清洗擦干后涂上油能延长自行车的使用寿命；故填：塑料或橡胶；隔绝空气（或氧气）和水；保持表面洁净干燥或涂油等；
（3）镍与稀硫酸能发生下列反应：Ni+H₂SO₄═NiSO₄+H₂↑． 说明镍在氢的前面，镍的化合价为+2价，故镍的活泼性比铜强，镍与硫酸铜反应生成铜和硫酸镍，反应的方程式为：Ni+CuSO₄═Cu+NiSO₄．故填：Ni+CuSO₄═Cu+NiSO₄；
（4）①将铝、银分别浸入到硫酸铜溶液中，铝能置换出铜，而银置换不出铜，说明了铝＞铜＞银；       
②将银分别浸入到硫酸铝、硫酸铜溶液中均不反应，只能证明银最不活泼，无法证明铝与铜的活动性强弱；
③将铜、银分别浸入到硫酸铝溶液中均不反应，只能证明铝最活泼，无法证明铜与银的活动性强弱；       
④将铜分别浸入到硫酸铝、硝酸银溶液中，铜与硫酸铝不反应，说明铝在铜的前面；铜与硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，说明铜在银的前面，能验证铝、铜、银三种金属的活动性顺序．故填：①④．

点评 同学们要会利用金属活动顺序表设计实验，去验证金属的还原性强弱．氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．