Question

3．金属用途广泛，其结构、性质等是化学的重要研究内容．
（1）如图1是铝的原子结构．下列说法不正确的是C
A．铝原子的质子数为13
B．在化合物中铝通常显+3价
C．铝是地壳中含量最多的元素
D．铝可作导线是由于它具有良好的导电性
（2）某化学小组用一定量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂混合溶液进行了如图2实验，并对溶液A和固体B的成分进行了分析和研究．
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些？
【做出猜想】
①只有Zn（NO₃）₂　　
②Zn（NO3）₂、AgNO₃
③Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂　　
④Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃
【交流讨论】不合理的猜想是② （填标号），其理由是猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO₃）₂ 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以不可能存在硝酸银．
【实验探究】若猜想①成立，通过以下实验可确定固体B的成分，请将下表填写完整．

实验步骤	现象	有关反应的化学方程式
取少量固体B，滴加稀盐酸	有气泡产生	Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑

（3）如图3是工业炼铁示意图．其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和做还原剂．有铁生成的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）依据原子结构示意图的意义以及核外电子的得失规律和铝的有关性质分析解答；
（2）【交流讨论】根据铜能与硝酸银反应考虑是否存在硝酸银；只要是锌过量滤液中只含有硝酸锌，检验锌过量就是利用锌与酸反应来考虑；
【实验探究】根据实验现象可以知道应该加入稀盐酸，同时可以判断出锌是过量的，所发生的反应为锌和稀盐酸的反应，可以据此完成解答；

解答 解：（1）A、根据原子结构示意图的特点可知：铝的核内质子数为13，故A正确；
B、根据原子的核外电子在化学反应中的规律特点可知：铝的最外层电子数是3，且在化学反应中易失掉3个电子而达到稳定结构，在化合物中铝通常显+3价
；故B正确；
C、依据地壳中元素的含有情况可知，铝是地壳中含量最多的金属元素，而含量最多的元素是氧；故C错误；
D、根据金属铝的性质可知：铝具有较好的导电性，所以可以用铝制作导线；故D正确；
故选C．
（2）猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO₃）₂ 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以有铜剩余时不可能存在硝酸银，也就是说只要有硝酸银时，一定也含有硝酸铜；所以猜想②是错误的；
如果猜想①成立说明锌把硝酸银、硝酸铜都反应完了，根据实验现象可以知道应该加入稀盐酸，同时可以判断出锌是过量的，所发生的反应为锌和稀盐酸的反应，反应物是锌和盐酸，生成物是氯化锌和氢气，该反应的化学方程式为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
故答案为：【交流讨论】②；猜想②中无硝酸铜，说明Cu（NO₃）₂ 已与锌反应生成Cu，而铜能与硝酸银反应，所以不可能存在硝酸银；
【实验探究】

实验步骤	现象	有关反应的化学方程式
稀盐酸		Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑．

（3）图3是工业炼铁示意图．其中，焦炭的作用是燃烧提供能量和做还原剂；
一氧化碳和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
故填：做还原剂；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．