Question

3．金屬在日常生活中隨處可見，研究金屬的性質(zhì)可以更好地利用金屬．
（1）鋁、鐵、銅是常見金屬．如圖1的生活用品中，主要利用金屬導(dǎo)熱性的是②（填序號(hào)）．

（2）“淬火”是金屬熱處理常用的方法．寶劍淬火過程中，鐵在高溫下和水蒸氣發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵和另一種氣體單質(zhì)，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O（氣）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)．
（3）將質(zhì)量相等的A、B、C三種金屬，同時(shí)分別放入三份溶質(zhì)質(zhì)量分
數(shù)相同且足量的稀鹽酸中，反應(yīng)生成H₂的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系
如圖2所示．根據(jù)圖中所提供的信息，得出的結(jié)論正確的是B．（已知：A、B、C在生成物中均為+2價(jià)）
A．金屬活動(dòng)性順序是A＞B＞C   B．放出H₂的質(zhì)量是A＞B＞C
C．相對原子質(zhì)量是A＞B＞C     D．反應(yīng)速率最大的是A
（4）取一定量鎂、鋅、鐵三種金屬，分別加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，生成氫氣的質(zhì)量相等．下列做法與此結(jié)果相符的是BD（填序號(hào)）．
A．相同質(zhì)量的三種金屬與足量的稀鹽酸反應(yīng)
B．2.4g鎂、6.5g鋅、5.6g鐵與足量的稀鹽酸反應(yīng)
C．向足量的鎂、鋅、鐵中加入稀鹽酸的質(zhì)量比為2：3：2
D．足量的三種金屬與等量的稀鹽酸反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)已有的金屬的性質(zhì)進(jìn)行分析解答，在金屬活動(dòng)性順序中，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，據(jù)此解答；
（2）由題意知，反應(yīng)物為鐵和水蒸氣、生成物為四氧化三鐵和氫氣、反應(yīng)條件為高溫，故可書寫化學(xué)方程式；由化學(xué)方程式判定反應(yīng)類型；
（3）根據(jù)相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氫氣較多（即反應(yīng)劇烈）的金屬活動(dòng)性較強(qiáng)，結(jié)合產(chǎn)生氫氣的關(guān)系圖判斷三種金屬活動(dòng)性；
根據(jù)一定質(zhì)量的質(zhì)量完全反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量=$\frac{金屬的化合價(jià)}{金屬的相對原子質(zhì)量}$×金屬的質(zhì)量，結(jié)合三種金屬的化合價(jià)及完全反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量大小，判斷三種金屬的相對原子質(zhì)量的大小；
（4）Fe、Mg、Zn三種金屬分別跟稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，Zn+2HCl=2ZnCl₂+H₂↑，由此可知，產(chǎn)生氫氣的是鹽酸中的氫離子，故要得到相同質(zhì)量的氫氣有兩種情況：①參與反應(yīng)的HCl的質(zhì)量相等；②參與反應(yīng)的Fe、Mg、Zn的質(zhì)量符合得到相同質(zhì)量的氫氣的條件

解答 解：（1）銅制火鍋利用的是銅的導(dǎo)熱性，故填：②；
（2）由題意知，反應(yīng)物為鐵和水蒸氣、生成物為四氧化三鐵和氫氣、反應(yīng)條件為高溫，故可書寫化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；此反應(yīng)符合“單質(zhì)+化合物=單質(zhì)+化合物，即A+BC=B+AC”，即為置換反應(yīng)；
故答案為：3Fe+4H₂O（氣）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂ ；置換；
（3）A、根據(jù)反應(yīng)生成H₂的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖所示，當(dāng)三種金屬都在發(fā)生反應(yīng)時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)B放出氫氣的質(zhì)量大于，故A不正確；
B、大于C，可判斷三種金屬中B的活動(dòng)性最強(qiáng)根據(jù)反應(yīng)生成H₂的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖所示，在三種金屬完全反應(yīng)后，放出H₂的質(zhì)量是A＞B＞C，故B正確；
C、三種金屬的化合價(jià)、金屬的質(zhì)量都相等，完全反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量與金屬的相對原子質(zhì)量成反比，即產(chǎn)生氫氣多的相對原子質(zhì)量��；根據(jù)反應(yīng)生成H₂的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖所示，在三種金屬完全反應(yīng)后，放出H₂的質(zhì)量是A＞B＞C；因此可判斷相對原子質(zhì)量是C＞B＞A；故C不正確；
D、根據(jù)反應(yīng)生成H₂的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖所示，等質(zhì)量的三種金屬B最先完全反應(yīng)，因此反應(yīng)速度最大的是B而不是A；故D不正確；
故選B
（4）①因?yàn)楫a(chǎn)生氫氣的是鹽酸中的氫離子，故參與反應(yīng)的HCl的質(zhì)量相等，產(chǎn)生的氫氣的質(zhì)量就相等．故D符合；
②假設(shè)Fe、Mg、Zn 三種金屬分別跟稀鹽酸充分反應(yīng)，得到氫氣的質(zhì)量都是2g，
設(shè)參與反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為x，Mg的質(zhì)量為y，Zn的質(zhì)量為z，
Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑，Mg+2HCl=MgCl₂+H₂↑，Zn+2HCl=2ZnCl₂+H₂↑，
56            2     24            2     65            2
x             2g     y            2g     z            2g
$\frac{56}{x}=\frac{2}{2g}$，$\frac{24}{y}=\frac{2}{2g}$，$\frac{65}{z}=\frac{2}{2g}$
解之得：x=56g，y=24g，z=65g，
故Mg、Zn、Fe的質(zhì)量比為：24g：65g：56g=24：65：56．
故B符合；C不符合；
故選BD．

點(diǎn)評 在利用化學(xué)方程式解答問題時(shí)，運(yùn)用假設(shè)法，對解題有很大作用．培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力．