Question

6．顆粒達到納米級的單質鐵具有很強的反應活性，俗稱“納米鐵”．實驗室制備的方法是：以高純氮氣作保護氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發(fā)生置換反應，生成“納米鐵”．請回答以下問題：
（1）寫出生成“納米鐵”的化學方程式FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．
（2）反應中需要保護氣的原因是防止鐵在高溫下與氧氣反應．
（3）某化學探究小組為了驗證鐵、銅、鎂、汞的金屬活動性順序，設計了如下實驗方案：
①將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質質量分數相同的稀鹽酸中；
②將銅片加入到硝酸汞溶液中，銅片上出現銀白色物質；
③將金屬片A加入到溶液B中．
根據實驗①判斷出鎂的金屬活動性比鐵強，依據的現象是鎂片與鹽酸反應比鐵片與鹽酸反應劇烈；根據實驗②的現象得出的結論是銅比汞的金屬活動性強；要通過實驗③得出鐵和銅的金屬活動性順序，那么，如果B是硫酸銅溶液，則金屬A是鐵，如果A是銅，則溶液B是鹽酸．

Answer 1

分析 （1）根據反應物生成物進行書寫解決，注意條件．
（2）鐵在熱的時候活動性很強，故應使用保護氣．
（3）鎂與鐵同鹽酸反應時鎂的反應劇烈，從而可知道它們活動性的強弱．據題分析只要能再確定鐵銅的活動性順序即可．從其鹽溶液中置換出來．

解答 解：（1）由題中信息在高溫條件下用H₂和FeCl₂發(fā)生置換反應，生成“納米鐵”．可知反應物為氫氣和氯化亞鐵，生成物為鐵，根據反應前后元素種類不變可知另一生成物為氯化氫，化學方程式為FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl
（2）鐵在熱的時候活動性很強，故應使用保護氣防止它在和其他物質發(fā)生反應．
（3）鎂的活動性遠遠大于鐵故反應的劇烈程度明顯不同，銅能置換出出汞，說明銅的活潑性大于汞，實驗①②能說明活動性順序是鎂大于鐵，銅大于汞，但不能驗證銅鐵的活動性故設計鐵與硫酸銅的反應．
故答案為：
（1）FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；
（2）防止鐵在高溫下與氧氣反應；
（3）鎂片與鹽酸反應比鐵片與鹽酸反應劇烈；銅比汞的金屬活動性強；鐵；鹽酸等．

點評 本題主要考查了金屬活動性順序以及應用信息進行問題分析，同時也培養(yǎng)學生的信息處理能力．