【題目】金屬用途廣泛,其結構和性質等是化學的重要研究內容。

(1)右圖是鋁的原子結構示意圖。

①下列說法不正確的是

A.鋁原子的質子數(shù)為13

B.在化合物中鋁通常顯+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鋁作為地殼中含量最豐富的金屬,卻直到19世紀末才被人類廣泛應用于生活,這主要是跟鋁的 有關,鋁制品之所以耐腐蝕,是由于 (用化學方程式表示)。

(2)某化學小組用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液進行了右圖實驗,并對溶液A和固體B的成分進行了分析和實驗探究。

【提出問題】溶液A中的溶質可能有哪些?

【作出猜想】①只有Zn(NO3)2 ② Zn (NO3)2、AgNO3

③ Zn (NO3)2、Cu(NO3)2

④Zn (NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2

【交流討論】不合理的猜想是 (填標號),其理由是 ;

【實驗探究】若猜想①成立,通過以下實驗可確定固體B的成分,請將下表填寫完整。

實驗步驟

現(xiàn) 象

有關反應的化學方程式

結論

取少量固體B,滴加

有氣泡產(chǎn)生

固體B中所含金屬有

(3)右圖是工業(yè)煉鐵示意圖。工業(yè)煉鐵的設備是 ,其中,焦炭的作用是燃燒提供能量和 ;有鐵生成的化學方程式為 ,煉得的鐵是 (填“純凈物”或“混合物”)。

【答案】(1)①C②4Al + 3O2 ===2Al2O3

(2)【交流討論】 ② 銀的活動性比銅強,若銅被置換出來,溶液中一定沒有Ag+

【實驗探究】HCl Zn + 2HCl == ZnCl2 + H2 Zn、Cu、Ag

(3)高爐 產(chǎn)生還原性氣體一氧化碳 3CO+ Fe2O32Fe + 3CO2 混合物

【解析】

試題分析:(1)①由圖可知質子數(shù)為13;最外層電子數(shù)為3易失去形成帶3個正電荷的鋁離子,因此鋁顯+3價;鋁導電性好可作導線,都正確;只有C鋁是地殼中含量最多的金屬元素,氧才是地殼中最多的元素,錯誤② 化學性質非常活潑,但鋁與氧氣反應會形成致密的氧化鋁薄膜,隔絕空氣保護鋁;

(2)【交流討論】由金屬活動性順序表的應用可知Na>Cu>Ag,AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液中加入Zn,Zn + Cu(NO3)2 == Zn(NO3)2 + Cu,Zn + 2AgNO3 == Zn(NO3)2 + 2Ag,Cu + 2AgNO3 == Cu(NO3)2 + 2Ag。因此可簡單認定Zn先與AgNO3反應,AgNO3完全反應完后再與Cu(NO3)2 反應。

綜上溶質組合可以是:1、AgNO3 反應一部分Zn被消耗完,Zn(NO3)2 AgNO3、Cu(NO3)2,

2、AgNO3 恰好反應完Zn被消耗完,Zn(NO3)2 Cu(NO3)2,

3AgNO3 反應完、Cu(NO3)2反應一部分Zn被消耗完,Zn(NO3)2 、Cu(NO3)2

4、AgNO3 反應完、Cu(NO3)2反應完Zn被消耗完或者還有剩余,Zn(NO3)2。

因此不正確的為,Zn優(yōu)先與AgNO3反應。

【實驗探究】若猜想①成立,那么AgNO3 反應完、Cu(NO3)2反應完Zn被消耗完或者還有剩余,固體組合可以是Cu、Ag或者Cu、Ag、Zn。現(xiàn)象為有氣泡,那么肯定為Cu、Ag、Zn,因為只有Zn才能與酸反應生成氫氣;

(3)產(chǎn)生還原性氣體一氧化碳;為一氧化碳和氧化鐵的還原反應; 生成的為生鐵,含量雜質屬于混合物。

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