Question

金属在生产生活中应用广泛．
（1）如图1是铝的原子结构示意图．下列说法不正确的是

 

．
A．铝原子的质子数为13         B．化合物中铝元素通常显+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）21世纪是钛的世纪．如图2是利用钛白粉（TiO₂）生产海绵钛（Ti）的一种工艺流程：
①反应Ⅰ在800～900℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体，该反应的化学方程式为

 

；
②反应II可获得海锦钛，化学方程式表示为TiCl₂+2Mg 

高温  .

Ti+2MgCl₂．该反应属于

 

（填序号）．
A．化合反应     B．分解反应     C．置换反应    D．复分解反应
③该工艺流程中，可循环利用的两种物质是

 

、

 

．
（3）现有铝、铁、铜、银四种金属相互转化关系如图3所示． 试推理乙是

 

；写出甲→丙反应的化学方程式

 

．
（4）向一定质量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，溶液质量与加入Zn的质量关系如图4所示，下列说法正确的是

 

．
A．a点溶液中的溶质有4种
B．c点溶液中溶质为Zn（NO₃）₂
C．若取b～c段溶液，滴加稀盐酸，有白色沉淀
D．取d点的固体，加入稀盐酸，有气泡产生
（5）相同质量的锌、铁分别与稀盐酸作用，产生H₂的质量m（H₂）与加入稀盐酸的体积V（稀盐酸）关系如图5所示，其中正确的是

 

．

Answer 1

考点：常见金属的冶炼方法,金属的化学性质,原子结构示意图与离子结构示意图,反应类型的判定,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）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）①反应 I、由工艺流程图及题中信息可知反应物为氯气、二氧化钛和焦炭，生成物为四氯化钛和一种可燃性气体，根据反应前后元素种类不变，可知此可燃性气体是由碳元素和氧元素组成的一氧化碳，写出反应的化学方程式即可；
②反应 II、根据反应物、生成物的种类和置换反应的特点解答；
③根据利用钛白粉生产海绵钛的一种工艺流程图，分析可循环利用的物质．
（3）金属活动性顺序为：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb（H）Cu、Hg、Ag、Pt、Au，越靠前的金属活动性越强，活动性强的金属能把活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来．
（4）根据金属与盐溶液的反应进行分析，在金属活动性顺序中，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，且置换时先把最弱的金属置换出来，并通过各反应的关系进行溶液质量的变化分析．
（5）相等质量的锌和铁分别与足量的稀盐酸反应，由于稀盐酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定；根据金属活动性强弱关系锌＞铁，可判断锌与稀盐酸反应快，铁与稀盐酸反应慢，即金属与锌的反应时间最短最先完成、铁完成的反应消耗时间长．

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，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）①反应I、由工艺流程图及题中信息可知反应物为氯气、二氧化钛和焦炭，生成物为四氯化钛和一种可燃性气体，根据反应前后元素种类不变，可知此可燃性气体是由碳元素和氧元素组成的一氧化碳，反应的化学方程式为：2Cl₂+TiO₂+2C

800～900℃  .

TiCl₄+2CO；
②反应 II、镁与四氯化钛在氩气氛围中高温下生成金属钛与氯化镁，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应属置换反应；
③由工艺流程图可知生成物中的镁和氯气可循环使用．
故答为：①2Cl₂+TiO₂+2C

800～900℃  .

TiCl₄+2CO；②C；③镁、氯气；
（3）从图中信息可知甲乙丁三种金属都可以置换出金属丙来，可知在四种金属中活动性最弱的是丙，丙就是银；甲能得到其余三种金属说明甲在四种金属中活动性最强，甲就是铝；乙能得到两种金属说明乙是四种金属中活动性居第2位的金属铁，丁是铜．故答案：铁；Al+3AgNO₃=Al（NO₃）₃+3Ag    
（4）解：在金属活动性顺序中，Zn＞Cu＞Ag，向一定质量AgNO₃和Cu（NO₃）₂的混合溶液中加入Zn，与两种溶质依次发生反应
Zn+2AgNO₃=Zn（NO₃）₂+2Ag
65                   216
所以析出银的过程是溶液质量减少的过程；
Zn+Cu（NO₃）₂=Zn（NO₃）₂+Cu
65                       64
所以析出铜的过程是溶液质量增加的过程
A、在a点时，硝酸银没有全部参加反应，溶液中含有硝酸银、硝酸铜和生成的硝酸锌，溶质是三种，故A错误；
B、c点时硝酸铜恰好完全反应，溶液中只有硝酸锌，故B正确；
C、b～c段是硝酸银全部参加反应完后锌和硝酸铜反应的过程，因此滴加稀盐酸，不会产生沉淀，故C错误；
D、d点时锌过量，因此加入稀盐酸会产生氢气，故D正确；
故选BD 
（5）由于稀盐酸过量，因此充分反应后放出氢气的质量大小由金属决定，根据化学方程式Fe+2HCl=FeCl₂+H_2^↑知每56g铁生成2g氢气，根据化学方程式Zn+2HCl=ZnCl₂+H_2^↑知每65g锌反应生成2g氢气，所以相等质量的铁和锌与足量稀盐酸反应铁生成氢气多，对于图象铁的终点纵坐标应该大于锌，可排除选项A；根据金属活动性强弱关系锌＞铁，可判断锌与稀盐酸反应快，铁与稀盐酸反应慢，即金属与锌的反应时间最短最先完成、铁完成的反应消耗时间长．对于图象又可排除选项C．
故选B．

点评：本题属于信息给予题，考查同学们新信息获取、处理及灵活运用所学知识（质量守恒定律，化学式、化学方程式的书写等）进行分析问题、解决问题的能力．本题考查了金属活动性顺序的应用，要求学生熟悉金属的活动性顺序表，能利用活动性判断反应的发生，还要结合坐标分析各段的意义．变化曲线类问题，需要关注曲线的起点、折点及趋势，根据这三个方面的特殊意义，可正确分析曲线与变化的关系．