Question

19．金属是一种重要的材料，人类的生产和生活离不开金属，下表表示了金属活动顺序表中铜、铁、锡、铝元素被人类大规模开发利用的大致年代．

（1）根据图中数据和有关化学知识，你认为金属大规模开发利用的先后顺序跟③有关（填编号）
①金属的导热性   ②金属元素在地壳中的含量  ③金属的活动性顺序   ④金属的延展性
（2）钢铁的生产和使用是人类文明和进步的重要标志之一，请用化学方程式表示高炉炼铁的原理3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
鲜榨苹果汁是人们喜爱的饮料．由于此饮料中含有Fe²⁺，现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色的Fe²⁺变为棕黄色 Fe³⁺．这个变色的过程中的Fe²⁺被氧化 （填“氧化”或“还原”）．若在榨汁的时候加入适量的维生素C，可有效防止这种现象的发生．这说明维生素C具有：B．    
A．氧化性  B．还原性    C．酸性    D．碱性
（3）比较铝铁活泼性，用一个实验事实说明：相同形状大小的铝片和铁片放入相同浓度的盐酸中，观察气泡产生的速度，如铝片上产生气泡的速度快，说明铝比铁活泼；
但是铝在空气中却表现出很强的抗氧化性，其原因是铝的表面生成一层致密的氧化膜；
复方氢氧化铝可以治疗胃酸过多，也能与强碱溶液反应，写出氢氧化铝的电离方程式AlO₂^-+H⁺+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-．
（4）冶炼金属常用以下几种方法：①以C或CO、H₂作还原剂还原；②电解法；③热分解法；④铝热反应．现冶炼下列金属，请分别填写该金属冶炼方法的序号：铝②、铁①、汞③、钨④．

Answer 1

分析 （1）根据金属冶炼方法判断；
（2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳；Fe²⁺变为棕黄色 Fe³⁺，Fe元素的化合价升高；防止Fe被氧化需要加还原剂；
（3）金属活泼性越强，与酸反应越剧烈；Al的表面能形成致密的氧化膜；氢氧化铝能发生碱式电离和酸式电离；
（4）金属的活泼性不同采用不同的方法．

解答 解：（1）金属的活动性越强，冶炼的程度越难，利用的越晚，所以金属大规模开发利用的先后顺序跟金属的活动性顺序；
故答案为：③；
（2）一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，其反应的方程式为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；Fe²⁺变为棕黄色 Fe³⁺，Fe元素的化合价升高，所以变色的过程中的Fe²⁺被氧化；防止Fe被氧化需要加还原剂，加入适量的维生素C可以还原铁离子，则维生素C作还原剂，有还原性；
故答案为：3CO+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；氧化；C；
（3）金属活泼性越强，与酸反应越剧烈，相同形状大小的铝片和铁片放入相同浓度的盐酸中，观察气泡产生的速度，如铝片上产生气泡的速度快，说明铝比铁活泼；
铝在空气中易被氧气氧化使表面生成致密的氧化物保护膜；氢氧化铝能发生碱式电离电离出铝离子和氢氧根离子，发生酸式电离出偏铝酸根离子和氢离子，其电离方程式为：AlO₂^-+H⁺+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
故答案为：相同形状大小的铝片和铁片放入相同浓度的盐酸中，观察气泡产生的速度，如铝片上产生气泡的速度快，说明铝比铁活泼；铝的表面生成一层致密的氧化膜；AlO₂^-+H⁺+H₂O?Al（OH）₃?Al³⁺+3OH^-；
（4）由Fe、Zn、Cu等中等活泼金属用热还原法，即以C、CO或H₂做还原剂还原冶炼；Na、Mg、Al等活泼或较活泼金属的化合物与C、CO或H₂等不反应，故采用电解法冶炼制备；Hg、Ag等不活泼金属的氧化物不稳定，受热易分解，故采用热分解法冶炼；V、Cr、Mn、W等高熔点金属可利用铝热反应产生的高温来冶炼；
故答案为：②、①、③、④．

点评 本题考查了金属的冶炼、氧化还原反应、铝的化合物的性质等，题目难度不大，注意金属的活泼性不同，冶炼方法不同，活泼金属采用电解法冶炼，不活泼的金属采用直接加热法冶炼，大部分金属的冶炼都是在高温下采用氧化还原反应法．