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H2和FeCl2发生置换反应，生成“纳米铁”．请回答以下问题：
（1）写出生成“纳米铁”的化学方程式________．
（2）反应中需要保护气的原因是________．
（3）某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、汞的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：①将大小一样的铁片和镁片分别加入到溶质质量分数相同的稀盐酸中；②将铜片加入到硝酸汞溶液中，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①判断出镁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________；如果实验③中的B是蓝色溶液，则金属A是________．
解：（1）根据题干叙述，以高纯氮气作保护气，在高温条件下用H
2和FeCl
2发生置换反应，生成“纳米铁”，可知同时生成氯化氢，所以本题答案为：FeCl
2+H
2
Fe+2HCl；
（2）纳米级的单质铁具有很强的反应活性，易与空气中的氧气反应，制取时要使用保护气，所以本题答案为：纳米铁有很强的反应活性，防止铁在高温下与氧气反应；
（3）将大小一样的铁片和镁片分别加入到溶质质量分数相同的稀盐酸中，根据实验①判断出镁的金属活动性比铁强，采用的是金属与酸的反应的方式，在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，且位置越靠前，反应的越剧烈，现象就是镁片与盐酸反应比铁片与盐酸反应剧烈，将铜片加入到硝酸汞溶液中，铜片上出现银白色物质，说明铜能将汞置换出来，从而证明铜＞汞，实验③中的B是蓝色溶液，则金属A是铁，所以本题答案为：镁片与盐酸反应比铁片与盐酸反应剧烈，铜比汞的金属活动性强，铁．
分析：纳米级的单质铁具有很强的反应活性，易与空气中的氧气反应，制取时要使用保护气，在高温条件下用H
2和FeCl
2发生置换反应，生成“纳米铁”，根据质量守恒定律，同时能生成氯化氢，要设计实验验证铁、铜、镁、汞的金属活动性顺序，可以依据金属活动性顺序的意义进行，在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成氢气，且位置越靠前，反应的越剧烈，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来．
点评：本题考查了金属的有关性质以及金属活动性顺序的应用，同学们要会利用金属活动顺序表设计实验，去验证金属的还原性强弱．氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．
名师导航单元期末冲刺100分系列答案
