Question

從石器、青銅器到鐵器時代，金屬的冶煉體現(xiàn)了人類文明的發(fā)展水平．下圖表示了三種金屬被人類開發(fā)利用的大致年限．

（1）如圖中的三種常用金屬的開發(fā)利用之所以有先后，主要取決于

D

A、金屬的導(dǎo)電性強弱             B、金屬在地殼中的含量多少
C、金屬的化合價高低             D、金屬的活動性大小
（2）早在西漢成書的《淮南萬畢術(shù)》里，就有“曾青得鐵則化為銅“的記載．曾青又有空青、白青、石膽、膽磯等名稱其實都是天然的硫酸銅．
①寫出“曾青得鐵則化為銅“的離子方程式

Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺

．
②若根據(jù)上述反應(yīng)設(shè)計成原電池，則：該原電池的電解質(zhì)溶液為：

CuSO₄溶液

正極材料為：

石墨

正極上發(fā)生的反應(yīng)為：

Cu²⁺+2e^-=Cu

（3）鐵路工人常用鋁熱反應(yīng)來焊接鋼軌，寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：

Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃

．教材中引發(fā)鋁熱反應(yīng)的試劑是

氯酸鉀

 和

鎂條

．

Answer 1

分析：（1）由圖可以判斷出金屬活動性與開發(fā)利用的先后關(guān)系；
（2）①鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)；
②原電池正極材料為較不活潑金屬或非金屬材料，正極上發(fā)生還原反應(yīng)；
（3）鋁熱反應(yīng)的原理為在高溫下鋁與較不活潑金屬氧化物發(fā)生置換反應(yīng)．

解答：解：（1）由圖示可以看出金屬的活動性大小與金屬的開發(fā)利用的先后有關(guān)，故答案為：D；
（2）①鐵和硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，故答案為：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
②在反應(yīng)中Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺，當設(shè)計成原電池時，電解質(zhì)溶液為CuSO₄溶液，鐵為負極，石墨或其它較不活潑金屬為正極，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案為：CuSO₄溶液；石墨；Cu²⁺+2e^-=Cu；
（3）在高溫條件下，鋁與氧化鐵發(fā)生置換反應(yīng)生成鐵單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃，反應(yīng)發(fā)生時，點燃鎂條，放出大量的熱，并加入氯酸鉀粉末可促進反應(yīng)的進行，氯酸鉀和鎂條為反應(yīng)的引發(fā)劑．
故答案為：Fe₂O₃+2Al

高溫  .

2Fe+Al₂O₃；氯酸鉀和鎂條．

點評：本題考查金屬的冶煉，題目難度不大，注意鋁熱反應(yīng)的原理以及原電池的設(shè)計．