Question

鋁、銅、鐵是人類應(yīng)用廣泛的三種金屬．若要驗證銅、鐵、鋁的活動性順序，某同學(xué)已經(jīng)選擇了打磨過的鐵絲，你認為他還需要的另外兩種溶液是______和______．
（1）這三種金屬銅、鐵、鋁的活動性由強到弱的順序是______；
（2）寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（3）合成氣（CO和H₂）可用于制備被稱為21世紀(jì)新型燃料的二甲醚，還可用于冶煉金屬，其部分生產(chǎn)過程示意圖如圖：

①二甲醚（CH₃OCH₃）可由合成氣（CO和H₂）在一定的條件下制得，可用于2012年倫敦奧運會火炬的燃料．則二甲醚由______元素組成，其元素質(zhì)量比為：______．
②寫出合成氣在冶煉鐵的生產(chǎn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．（寫一個）
③該生產(chǎn)流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是______．

Answer 1

解：由鋁、銅、鐵的金屬活動性順序可以知道，在有鐵絲的情況下來驗證這三種金屬的活動性順序，應(yīng)選擇硫酸銅溶液和硫酸鋁溶液．
（1）可把打磨過的鐵絲分別插入硫酸銅溶液、硫酸鋁溶液中，鐵絲能置換出硫酸銅中的銅卻不能置換硫酸鋁中的鋁，從而得到三種金屬的活動性順序為：鋁＞鐵＞銅；
（2）由于上述分析可知，鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，反應(yīng) 的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu．
（3）①二甲醚（CH₃OCH₃）是由碳、氫、氧三種元素組成，其中碳、氫、氧三種元素質(zhì)量比為：（12×2）：（1×6）：16=12：3：8．
②合成氣在冶煉鐵的生產(chǎn)過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂，3H₂+Fe₂O₃2Fe+3H₂O．
③由生產(chǎn)流程中的反應(yīng)可知，高溫尾氣中CO₂ 、H₂O經(jīng)過催化重整得到了合成氣CO、H₂，合成氣經(jīng)過與氧化鐵高溫反應(yīng)又生成了高溫尾氣，所以，該生產(chǎn)流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是CO、CO₂ 、H₂、H₂O．
故答為：硫酸銅，硫酸鋁；（1）鋁＞鐵＞銅；（2）Fe+CuSO₄═FeSO₄+Cu；（3）①碳、氫、氧三種，12：3：8；②3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂ ，3H₂+Fe₂O₃2Fe+3H₂O；③CO、CO₂ 、H₂、H₂O．
分析：（1）根據(jù)金屬與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律，結(jié)合“三取中”的常用驗證金屬活動性的方法，可取鐵絲與銅、鋁的鹽溶液進行反應(yīng)．
（2）根據(jù)鐵和硫酸銅的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（3）①根據(jù)二甲醚的化學(xué)式分析計算；
②在高溫條件下，一氧化碳和氫氣能與氧化鐵反應(yīng)，寫出反應(yīng)的方程式；
③根據(jù)生產(chǎn)流程中的反應(yīng)分析，分析可以循環(huán)使用的物質(zhì)．
點評：本題是一道綜合性實驗探究題，對培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力有一定的提高．