Question

3．金属在日常生活中随处可见，研究金属的性质可以更好地利用金属．
（1）铝、铁、铜是常见金属．如图1的生活用品中，主要利用金属导热性的是②（填序号）．

（2）“淬火”是金属热处理常用的方法．宝剑淬火过程中，铁在高温下和水蒸气发生反应生成四氧化三铁和另一种气体单质，此反应的化学方程式为3Fe+4H₂O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，该反应属于基本反应类型中的置换反应．
（3）将质量相等的A、B、C三种金属，同时分别放入三份溶质质量分
数相同且足量的稀盐酸中，反应生成H₂的质量与反应时间的关系
如图2所示．根据图中所提供的信息，得出的结论正确的是B．（已知：A、B、C在生成物中均为+2价）
A．金属活动性顺序是A＞B＞C   B．放出H₂的质量是A＞B＞C
C．相对原子质量是A＞B＞C     D．反应速率最大的是A
（4）取一定量镁、锌、铁三种金属，分别加入溶质质量分数相等的稀盐酸，充分反应后，生成氢气的质量相等．下列做法与此结果相符的是BD（填序号）．
A．相同质量的三种金属与足量的稀盐酸反应
B．2.4g镁、6.5g锌、5.6g铁与足量的稀盐酸反应
C．向足量的镁、锌、铁中加入稀盐酸的质量比为2：3：2
D．足量的三种金属与等量的稀盐酸反应．

Answer 1

分析 （1）根据已有的金属的性质进行分析解答，在金属活动性顺序中，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，据此解答；
（2）由题意知，反应物为铁和水蒸气、生成物为四氧化三铁和氢气、反应条件为高温，故可书写化学方程式；由化学方程式判定反应类型；
（3）根据相同时间内产生氢气较多（即反应剧烈）的金属活动性较强，结合产生氢气的关系图判断三种金属活动性；
根据一定质量的质量完全反应产生氢气的质量=$\frac{金属的化合价}{金属的相对原子质量}$×金属的质量，结合三种金属的化合价及完全反应放出氢气的质量大小，判断三种金属的相对原子质量的大小；
（4）Fe、Mg、Zn三种金属分别跟稀盐酸反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，Zn+2HCl=2ZnCl₂+H₂↑，由此可知，产生氢气的是盐酸中的氢离子，故要得到相同质量的氢气有两种情况：①参与反应的HCl的质量相等；②参与反应的Fe、Mg、Zn的质量符合得到相同质量的氢气的条件

解答 解：（1）铜制火锅利用的是铜的导热性，故填：②；
（2）由题意知，反应物为铁和水蒸气、生成物为四氧化三铁和氢气、反应条件为高温，故可书写化学方程式为3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；此反应符合“单质+化合物=单质+化合物，即A+BC=B+AC”，即为置换反应；
故答案为：3Fe+4H₂O（气）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂ ；置换；
（3）A、根据反应生成H₂的质量与反应时间的关系图所示，当三种金属都在发生反应时，相同时间内B放出氢气的质量大于，故A不正确；
B、大于C，可判断三种金属中B的活动性最强根据反应生成H₂的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H₂的质量是A＞B＞C，故B正确；
C、三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；根据反应生成H₂的质量与反应时间的关系图所示，在三种金属完全反应后，放出H₂的质量是A＞B＞C；因此可判断相对原子质量是C＞B＞A；故C不正确；
D、根据反应生成H₂的质量与反应时间的关系图所示，等质量的三种金属B最先完全反应，因此反应速度最大的是B而不是A；故D不正确；
故选B
（4）①因为产生氢气的是盐酸中的氢离子，故参与反应的HCl的质量相等，产生的氢气的质量就相等．故D符合；
②假设Fe、Mg、Zn 三种金属分别跟稀盐酸充分反应，得到氢气的质量都是2g，
设参与反应的Fe的质量为x，Mg的质量为y，Zn的质量为z，
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，Zn+2HCl=2ZnCl₂+H₂↑，
56            2     24            2     65            2
x             2g     y            2g     z            2g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{2g}$，$\frac{24}{y}=\frac{2}{2g}$，$\frac{65}{z}=\frac{2}{2g}$
解之得：x=56g，y=24g，z=65g，
故Mg、Zn、Fe的质量比为：24g：65g：56g=24：65：56．
故B符合；C不符合；
故选BD．

点评 在利用化学方程式解答问题时，运用假设法，对解题有很大作用．培养学生分析问题、解决问题的能力．