Question

16．金屬材料在 生產、生活中有著廣泛的應用，人類的生產和生活都離不開金屬．

（1）新型材料納米級鐵粉具有廣泛的用途，它比普通鐵粉更易與氧氣反應，其制備的主要流程如圖1所示．
①高溫反應器中反應的化學方程式為FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl．
②反應前需向反應器中通入氮氣，目的是排盡裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸．
（2）金屬活動性順序有重要的應用，鋁、銅、鐵為日常生活中常見的金屬，某化學小組的同學在探究鋁、銅、鐵三種金屬的有關性質時，進行了如圖2的實驗：
①在A實驗中發(fā)生反應的化學方程式為Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu．
②將A實驗結束后①、②試管內的物質倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質明顯增多，其原因是未反應的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應，一段時間后過濾，濾液中的溶質一定有FeSO₄、Al₂（SO₄）₃（填化學式）．
（3）某同學在一定質量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入鐵粉，充分反應后，他對反應過程進行了分析，得到了如圖3的幾個圖象（橫坐標表示加入鐵的質量），其中錯誤的是D（填字母序號）．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)氯化亞鐵和氫氣在高溫的條件下生成鐵和氯化氫進行分析；
②根據(jù)可燃性氣體與空氣混合后點燃可能發(fā)生爆炸進行分析；
（2）①根據(jù)鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅進行分析；
②根據(jù)鐵不會與硫酸鋁反應，會與硫酸銅反應置換出銅進行分析；
（3）根據(jù)在一定質量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入鐵粉，鐵會先與硝酸銀反應，硝酸銀反應結束，再與硝酸銅反應進行分析．

解答 解：（1）①氯化亞鐵和氫氣在高溫的條件下生成鐵和氯化氫，化學方程式為：FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；
②可燃性氣體與空氣混合后點燃可能發(fā)生爆炸，所以反應前需向反應器中通入氮氣，目的是：排盡裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸；
（2）①鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，化學方程式為：Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
②鐵不會與硫酸鋁反應，會與硫酸銅反應置換出銅，所以將A實驗結束后①、②試管內的物質倒入燒杯中，發(fā)現(xiàn)燒杯中的紅色固體物質明顯增多，其原因是：未反應的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應，一段時間后過濾，濾液中的溶質一定有FeSO₄、Al₂（SO₄）₃；
（3）在一定質量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入鐵粉，鐵會先與硝酸銀反應，硝酸銀反應結束，再與硝酸銅反應，所以
A、鐵先于硝酸銀反應，所以銅質量不會增加，然后在與硝酸銅反應時，銅的質量逐漸增多，然后不變，故A正確；
B、鐵與硝酸銀反應，溶液質量減小，硝酸銅的質量不變，所以質量分數(shù)逐漸增大，鐵與硝酸銅反應時，溶液質量減小，但是硝酸銅的質量逐漸減小到零，所以質量分數(shù)也會減小到零，圖象應該是一條曲線，故B錯誤；
C、每56份質量的鐵會置換出216份質量的銀，會置換出64份質量的銅，所以溶液質量開始減小的快，然后減小的慢，最后不變，故C錯誤；
D、鐵和硝酸銀反應結束之前，溶液中是三種溶質，鐵與硝酸銅反應結束之前，溶液中是兩種溶質，最后溶液中只剩下一種溶質，故D正確．
故選：D．
故答案為：（1）FeCl₂+H₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe+2HCl；
②排盡裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸；
（2）①Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu；
②未反應的鐵繼續(xù)與硫酸銅反應，F(xiàn)eSO₄、Al₂（SO₄）₃；
（3）D．

點評 本題主要考查了金屬活動性順序和化學方程式的書寫，難度不大，需要在平時的學習中加強理解和記憶即可完成．