Question

14．在人们生产、生活等各种活动中都离不开化学物质，比如：金属是人类生活中用途广泛的金属材料，即使有毒的苯也是重要的化工原料，请回答下面与金属和苯有关的问题：
Ⅰ．写出下列反应的化学方程式．
（1）用铝加热反应炼铁：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）由苯制取硝基苯：；
Ⅱ．现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生；②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H⁺移向W；③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z．
（1）在①中，金属片发生氧化反应Y；
（2）在②中，金属片Z作负极；
（3）如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片W上有气泡产生；
（4）上述四种金属的活动顺序是Y＞X＞Z＞W．

Answer 1

分析 I．（1）高温条件下，铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁；
（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯；
II．在原电池中，一般来说，较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动；
现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，说明X是正极、Y是负极，则金属活动性Y＞X；
②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H⁺移向W，则W是正极、Z是负极，金属活动性Z＞W；
③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z，则X是负极、Z是正极，金属活动性X＞Z，
通过以上分析知，金属活动性顺序是Y＞X＞Z＞W，结核题目分析解答．

解答 解：I．（1）高温条件下，铝和氧化铁发生铝热反应生成氧化铝和铁，反应方程式为2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案为：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）在浓硫酸作催化剂、加热条件下，苯和浓硝酸发生取代反应生成硝基苯，反应方程式为，
故答案为：；
II．在原电池中，一般来说，较活泼金属作负极、较不活泼金属作正极，负极上发生氧化反应、正极上发生还原反应；电子从负极沿导线流向正极，电解质溶液中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动；
现有X、Y、Z、W四种金属片，①把X、Y用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，X上有气泡产生，说明X是正极、Y是负极，则金属活动性Y＞X；
②把Z、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，溶液中H⁺移向W，则W是正极、Z是负极，金属活动性Z＞W；
③把X、Z用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电子流动方向为X→导线→Z，则X是负极、Z是正极，金属活动性X＞Z，
通过以上分析知，金属活动性顺序是Y＞X＞Z＞W，
（1）在①中，Y是负极、X是正极，负极上Y失电子发生氧化反应，故答案为：Y；
（2）在②中，金属片Z作负极、W作正极，故答案为：Z；
（3）金属性Y＞W，如果把Y、W用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，构成原电池，Y是负极、W是正极，则金属片W上有气泡产生，故答案为：W；
（4）通过以上分析知，上述四种金属的活动顺序是Y＞X＞Z＞W，
故答案为：Y＞X＞Z＞W．

点评 本题考查金属活动性强弱判断及化学方程式的书写，侧重考查原电池原理及铝和苯的性质，明确正负极判断方法是解本题关键，注意：金属活动性强弱与失电子难易程度有关，与失电子多少无关，题目难度不大．