Question

金屬在生產生活中應用廣泛．
（1）如圖1是鋁的原子結構示意圖．下列說法不正確的是

 

．
A．鋁原子的質子數為13         B．化合物中鋁元素通常顯+3價
C．鋁是地殼中含量最多的元素   D．鋁可作導線是由于它具有良好的導電性
（2）21世紀是鈦的世紀．如圖2是利用鈦白粉（TiO₂）生產海綿鈦（Ti）的一種工藝流程：
①反應Ⅰ在800～900℃的條件下進行，還生成一種可燃性無色氣體，該反應的化學方程式為

 

；
②反應II可獲得海錦鈦，化學方程式表示為TiCl₂+2Mg 

高溫  .

Ti+2MgCl₂．該反應屬于

 

（填序號）．
A．化合反應     B．分解反應     C．置換反應    D．復分解反應
③該工藝流程中，可循環(huán)利用的兩種物質是

 

、

 

．
（3）現(xiàn)有鋁、鐵、銅、銀四種金屬相互轉化關系如圖3所示． 試推理乙是

 

；寫出甲→丙反應的化學方程式

 

．
（4）向一定質量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，溶液質量與加入Zn的質量關系如圖4所示，下列說法正確的是

 

．
A．a點溶液中的溶質有4種
B．c點溶液中溶質為Zn（NO₃）₂
C．若取b～c段溶液，滴加稀鹽酸，有白色沉淀
D．取d點的固體，加入稀鹽酸，有氣泡產生
（5）相同質量的鋅、鐵分別與稀鹽酸作用，產生H₂的質量m（H₂）與加入稀鹽酸的體積V（稀鹽酸）關系如圖5所示，其中正確的是

 

．

Answer 1

考點：常見金屬的冶煉方法,金屬的化學性質,原子結構示意圖與離子結構示意圖,反應類型的判定,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）依據原子結構示意圖的意義以及核外電子的得失規(guī)律和鋁的有關性質分析解答；
（2）①反應 I、由工藝流程圖及題中信息可知反應物為氯氣、二氧化鈦和焦炭，生成物為四氯化鈦和一種可燃性氣體，根據反應前后元素種類不變，可知此可燃性氣體是由碳元素和氧元素組成的一氧化碳，寫出反應的化學方程式即可；
②反應 II、根據反應物、生成物的種類和置換反應的特點解答；
③根據利用鈦白粉生產海綿鈦的一種工藝流程圖，分析可循環(huán)利用的物質．
（3）金屬活動性順序為：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au，越靠前的金屬活動性越強，活動性強的金屬能把活動性弱的金屬從其鹽溶液中置換出來．
（4）根據金屬與鹽溶液的反應進行分析，在金屬活動性順序中，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，且置換時先把最弱的金屬置換出來，并通過各反應的關系進行溶液質量的變化分析．
（5）相等質量的鋅和鐵分別與足量的稀鹽酸反應，由于稀鹽酸過量，因此充分反應后放出氫氣的質量大小由金屬決定；根據金屬活動性強弱關系鋅＞鐵，可判斷鋅與稀鹽酸反應快，鐵與稀鹽酸反應慢，即金屬與鋅的反應時間最短最先完成、鐵完成的反應消耗時間長．

解答：解：（1）A、根據原子結構示意圖的特點可知：鋁的核內質子數為13，故A正確；
B、根據原子的核外電子在化學反應中的規(guī)律特點可知：鋁的最外層電子數是3，且在化學反應中易失掉3個電子而達到穩(wěn)定結構，故B正確；
C、依據地殼中元素的含有情況可知，鋁是地殼中含量最多的金屬元素，而含量最多的元素是氧；故C錯誤；
D、根據金屬鋁的性質可知：鋁具有較好的導電性，所以可以用鋁制作導線；故D正確；
故選C．
（2）①反應I、由工藝流程圖及題中信息可知反應物為氯氣、二氧化鈦和焦炭，生成物為四氯化鈦和一種可燃性氣體，根據反應前后元素種類不變，可知此可燃性氣體是由碳元素和氧元素組成的一氧化碳，反應的化學方程式為：2Cl₂+TiO₂+2C

800～900℃  .

TiCl₄+2CO；
②反應 II、鎂與四氯化鈦在氬氣氛圍中高溫下生成金屬鈦與氯化鎂，該反應是一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應屬置換反應；
③由工藝流程圖可知生成物中的鎂和氯氣可循環(huán)使用．
故答為：①2Cl₂+TiO₂+2C

800～900℃  .

TiCl₄+2CO；②C；③鎂、氯氣；
（3）從圖中信息可知甲乙丁三種金屬都可以置換出金屬丙來，可知在四種金屬中活動性最弱的是丙，丙就是銀；甲能得到其余三種金屬說明甲在四種金屬中活動性最強，甲就是鋁；乙能得到兩種金屬說明乙是四種金屬中活動性居第2位的金屬鐵，丁是銅．故答案：鐵；Al+3AgNO₃=Al（NO₃）₃+3Ag    
（4）解：在金屬活動性順序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定質量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，與兩種溶質依次發(fā)生反應
Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag
65                   216
所以析出銀的過程是溶液質量減少的過程；
Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu
65                       64
所以析出銅的過程是溶液質量增加的過程
A、在a點時，硝酸銀沒有全部參加反應，溶液中含有硝酸銀、硝酸銅和生成的硝酸鋅，溶質是三種，故A錯誤；
B、c點時硝酸銅恰好完全反應，溶液中只有硝酸鋅，故B正確；
C、b～c段是硝酸銀全部參加反應完后鋅和硝酸銅反應的過程，因此滴加稀鹽酸，不會產生沉淀，故C錯誤；
D、d點時鋅過量，因此加入稀鹽酸會產生氫氣，故D正確；
故選BD 
（5）由于稀鹽酸過量，因此充分反應后放出氫氣的質量大小由金屬決定，根據化學方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H_2^↑知每56g鐵生成2g氫氣，根據化學方程式Zn+2HCl=ZnCl₂+H_2^↑知每65g鋅反應生成2g氫氣，所以相等質量的鐵和鋅與足量稀鹽酸反應鐵生成氫氣多，對于圖象鐵的終點縱坐標應該大于鋅，可排除選項A；根據金屬活動性強弱關系鋅＞鐵，可判斷鋅與稀鹽酸反應快，鐵與稀鹽酸反應慢，即金屬與鋅的反應時間最短最先完成、鐵完成的反應消耗時間長．對于圖象又可排除選項C．
故選B．

點評：本題屬于信息給予題，考查同學們新信息獲取、處理及靈活運用所學知識（質量守恒定律，化學式、化學方程式的書寫等）進行分析問題、解決問題的能力．本題考查了金屬活動性順序的應用，要求學生熟悉金屬的活動性順序表，能利用活動性判斷反應的發(fā)生，還要結合坐標分析各段的意義．變化曲線類問題，需要關注曲線的起點、折點及趨勢，根據這三個方面的特殊意義，可正確分析曲線與變化的關系．