Question

3．人类生活和生产都离不开金属．
（1）指出金属铜的一个性质及其对应的用途．性质导电性，对应的用途用作电线．
（2）要防止铁制品因锈蚀而报废，就要知道铁制品锈蚀的原因．铁制品锈蚀的条件是铁制品与空气（氧气）和水同时接触．
（3）炼铁的固体原料有铁矿石，石灰石和焦炭，炼铁过程中，CO和Fe₂O₃反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）某课外小组的同学为了探究金属活动顺序，没计如图所示的实验进行研究．

将实验现象填入表中

装置编号	实验现象
①	金属表面无明显现象
②	剧烈反应，金属表面产生大量无色气泡，每片逐渐溶解
③

通过上述实验，你可以得出的结论是金属活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu．此实验中所用稀硫酸的溶质质量分数必须相同，其原因是使反应结论更准确．
（5）为了进一步验证上述结论，甲同学设计以下实验：把铁片投入15%硫酸铜溶液中（如图④），观察到的现象是在铁的表面形成红色物质，同时溶液变为浅绿色．我国古代“湿法冶铜”就是利用这个反应原理，请写出该反应的化学方程式Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄．

Answer 1

分析 本题首先指出金属铜的导电性，体现了性质决定用途．还要记住铁生锈的条件：铁在潮湿的空气中易生锈；以及炼铁的原料和反应的原理．然后考查了利用控制变量法，设计实验来验证金属的活动性．实验a中改变的是不同的金属，其它量不变，由实验现象镁片表面的气泡又多又快，得出镁比铁活泼．b中将铜片放入到硝酸银溶液中，会看到铜片表面有黑色物质；要证明四种金属的活泼性，还需要设计一个实验，证明铁比铜活泼．
根据铜镁铁的金属活动性顺序来解答该题，其中在能够反应的前提下，活动性越强产生的气泡越多，可以据此答题；
证明铁和铜的活动顺序，要比较铁的性质比铜活泼，只要用铜的盐溶液即可，所以将铁放入硫酸铜溶液中，则会在铁的表面形成红色物质，同时溶液变为浅绿色，根据铁的质量结合化学方程式可以求算出铜的质量．

解答 解：（1）铜的导电性居第二位，被用作电线和各种电器的制作．故答案为：导电性，用作电线；
（2）铁在潮湿的空气中易生锈，因此是铁与氧气和水同时接触．故答案为：铁制品与空气（氧气）和水同时接触；
（3）炼铁的固体原料有铁矿石、石灰石和焦炭，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，要注意化学式的书写和配平．故答案为：焦炭；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂
（4）将镁放入硫酸中，会产生大量的气泡，反应速率较快，而铁的表面会产生气泡，但是速率相对较慢，根据金属与酸反应时活动性越强，反应的现象越剧烈，可以得出这三种金属的活动性顺序为：Mg＞Fe＞Cu，为了使反应结论更准确，所以应该保证稀硫酸的溶质质量分数相同；
（5）铁的性质比铜活泼，所以将铁放入硫酸铜溶液中，则会在铁的表面形成红色物质，同时溶液变为浅绿色，该反应的化学方程式为：Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；
答案：
（1）导电性，用作电线；
（2）铁制品与空气（氧气）和水同时接触；
（3）焦炭；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）金属表面有少量气泡产生，速率较慢；
金属活动性顺序为Mg＞Fe＞Cu；使反应结论更准确；
（5）在铁的表面形成红色物质，同时溶液变为浅绿色；Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄；

点评 本考点中既有金属性质的应用，又有化学方程式的书写和实验过程的探究和评价，考查的比较全面，只要认真分析，问题就不难解决．金属的活动性顺序是中考的热点内容，本题既考查了实验现象的描述、又考查了学生的实验设计能力，还与生活实际相联系，综合性比较强．本考点经常出现在实验题中，同学们要认真掌握．