Question

颗粒达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性，俗称“纳米铁”．实验室制备的方法是：以高纯氮气作保护气，在高温条件下用氢气和氯化亚铁发生置换反应，生成“纳米铁”．请回答问题：
（1）写出生成“纳米铁”的反应化学方程式：

 

（2）反应中需要高纯氮气作保护气的原因是：

 

（3）某化学探究学习小组为了验证铁、铜、铝、银的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：①将大小一样的铁片和铝片分别加入到浓度相同的稀硫酸中；②将铜片加入到硝酸银溶液中，铜片上出现银白色物质；③将金属片A加入到溶液B中．根据实验现象①判断铝的金属活动性比铁强，依据的现象是

 

根据实验②的现象得出的结论是

 

；要通过实验③得出铁和铜的金属活动性顺序，那么，如果B是硫酸铜溶液，则A是

 

；如果A是铁，则溶液B是

 

．

Answer 1

考点：金属的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据在高温条件下用氢气和氯化亚铁发生置换反应，生成“纳米铁”进行分析；
（2）根据铁在高温的条件下活动性很强，所以应使用保护气进行分析；
（3）根据铝与铁同盐酸反应时，铝的反应剧烈，从而可知道它们活动性的强弱；根据题中的现象再确定铁、铜的活动性顺序．

解答：解：（1）在高温条件下用氢气和氯化亚铁发生置换反应，生成“纳米铁”，化学方程式应为：H₂+FeCl₂

高温  .

Fe+2HCl；
（2）铁在高温的条件下活动性很强，所以应使用保护气防止它在和其他物质发生反应，
（3）铝的活动性远远大于铁，所以反应的剧烈程度明显不同，铜能置换出银，说明铜的活泼性大于银，实验①②能说明活动性顺序是铝大于铁，铜大于银，但不能验证铜、铁的活动性，所以设计铁与硫酸铜的反应．
故答案为：（1）H₂+FeCl₂

高温  .

Fe+2HCl；
（2）防止铁在高温下与氧气反应；
（3）铝片与盐酸反应比铁片与盐酸反应剧烈，铜比银的金属活动性强，铁，盐酸．

点评：本题主要考查了金属活动性顺序以及应用信息进行问题分析，同时也培养学生的信息处理能力．