Question

9．金屬及金屬材料在生產、生活中有著廣泛的用途，請回答：
（1）煉鐵廠常以焦炭、赤鐵礦石（主要成分是Fe₂O₃）．空氣等為主要原料煉鐵，請寫出一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應的化學方程式：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）如圖是一款自行車的示意圖，所標物質中，屬于有機合成材料的是塑料或橡膠，車架表面刷漆主要是為了防銹，其原理是隔絕空氣（或氧氣）和水；請再提出一條可延長自行車使用壽命的建議保持表面潔凈干燥或涂油等；
（3）我國第四套人民幣中的一元硬幣是鋼芯鍍鎳 （Ni），鎳與稀硫酸能發(fā)生下列反應：
Ni+H₂SO₄=NiSO₄+H₂↑．
根據(jù)此材料及金屬活動性順序，請寫出Ni與CuSO₄溶液發(fā)生反應的方程式Ni+CuSO₄═Cu+NiSO₄；
（4）為了驗證鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序，設計了下列四種方案．其中可行的是①④（填序號）
①將鋁、銀分別浸入到硫酸銅溶液中        ②將銀分別浸入到硫酸鋁、硫酸銅溶液中
③將銅、銀分別浸入到硫酸鋁溶液中        ④將銅分別浸入到硫酸鋁、硝酸銀溶液中．

Answer 1

分析 （1）用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，據(jù)此寫出反應的方程式；
（2）根據(jù)已有的材料的類別解答，鐵在與水和氧氣并存時易生銹，防銹就是破壞鐵生銹的條件；
（3）根據(jù)金屬活動性順序的具體應用對金屬的活動性進行分析，鎳能置換出硫酸銅中的銅；
（4）在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來．

解答 解：（1）用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，主要是利用CO的還原性，在高溫下和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；故填：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（2）塑料和橡膠屬于合成材料，車架表面刷油漆能使鐵與水和氧氣隔絕，自行車被雨淋后及時清洗擦干后涂上油能延長自行車的使用壽命；故填：塑料或橡膠；隔絕空氣（或氧氣）和水；保持表面潔凈干燥或涂油等；
（3）鎳與稀硫酸能發(fā)生下列反應：Ni+H₂SO₄═NiSO₄+H₂↑． 說明鎳在氫的前面，鎳的化合價為+2價，故鎳的活潑性比銅強，鎳與硫酸銅反應生成銅和硫酸鎳，反應的方程式為：Ni+CuSO₄═Cu+NiSO₄．故填：Ni+CuSO₄═Cu+NiSO₄；
（4）①將鋁、銀分別浸入到硫酸銅溶液中，鋁能置換出銅，而銀置換不出銅，說明了鋁＞銅＞銀；       
②將銀分別浸入到硫酸鋁、硫酸銅溶液中均不反應，只能證明銀最不活潑，無法證明鋁與銅的活動性強弱；
③將銅、銀分別浸入到硫酸鋁溶液中均不反應，只能證明鋁最活潑，無法證明銅與銀的活動性強弱；       
④將銅分別浸入到硫酸鋁、硝酸銀溶液中，銅與硫酸鋁不反應，說明鋁在銅的前面；銅與硝酸銀溶液反應生成硝酸銅和銀，說明銅在銀的前面，能驗證鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序．故填：①④．

點評 同學們要會利用金屬活動順序表設計實驗，去驗證金屬的還原性強弱．氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應，但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應，前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．