Question

顆粒達(dá)到納米級(jí)的單質(zhì)鐵具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，俗稱“納米鐵”．實(shí)驗(yàn)室制備的方法是：以高純氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發(fā)生置換反應(yīng)，生成“納米鐵”．請(qǐng)回答以下問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出生成“納米鐵”的化學(xué)方程式

 

．
（2）反應(yīng)中需要保護(hù)氣的原因是

 

．
（3）某化學(xué)探究小組為了驗(yàn)證鐵、銅、鎂、汞的金屬活動(dòng)性順序，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：①將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸中；②將銅片加入到硝酸汞溶液中，銅片上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)；③將金屬片A加入到溶液B中．根據(jù)實(shí)驗(yàn)①判斷出鎂的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，依據(jù)的現(xiàn)象是

 

；根據(jù)實(shí)驗(yàn)②的現(xiàn)象得出的結(jié)論是

 

；如果實(shí)驗(yàn)③中的B是藍(lán)色溶液，則金屬A是

 

．

Answer 1

分析：納米級(jí)的單質(zhì)鐵具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，易與空氣中的氧氣反應(yīng)，制取時(shí)要使用保護(hù)氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發(fā)生置換反應(yīng)，生成“納米鐵”，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，同時(shí)能生成氯化氫，要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鐵、銅、鎂、汞的金屬活動(dòng)性順序，可以依據(jù)金屬活動(dòng)性順序的意義進(jìn)行，在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，且位置越靠前，反應(yīng)的越劇烈，位置在前的金屬能將位于其后的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)．

解答：解：（1）根據(jù)題干敘述，以高純氮?dú)庾鞅Ｗo(hù)氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發(fā)生置換反應(yīng)，生成“納米鐵”，可知同時(shí)生成氯化氫，所以本題答案為：FeCl₂+H₂

高溫，N2 . .

Fe+2HCl；
（2）納米級(jí)的單質(zhì)鐵具有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，易與空氣中的氧氣反應(yīng)，制取時(shí)要使用保護(hù)氣，所以本題答案為：納米鐵有很強(qiáng)的反應(yīng)活性，防止鐵在高溫下與氧氣反應(yīng)；
（3）將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的稀鹽酸中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)①判斷出鎂的金屬活動(dòng)性比鐵強(qiáng)，采用的是金屬與酸的反應(yīng)的方式，在金屬活動(dòng)性順序中，氫前的金屬能與酸反應(yīng)生成氫氣，且位置越靠前，反應(yīng)的越劇烈，現(xiàn)象就是鎂片與鹽酸反應(yīng)比鐵片與鹽酸反應(yīng)劇烈，將銅片加入到硝酸汞溶液中，銅片上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)，說(shuō)明銅能將汞置換出來(lái)，從而證明銅＞汞，實(shí)驗(yàn)③中的B是藍(lán)色溶液，則金屬A是鐵，所以本題答案為：鎂片與鹽酸反應(yīng)比鐵片與鹽酸反應(yīng)劇烈，銅比汞的金屬活動(dòng)性強(qiáng)，鐵．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬的有關(guān)性質(zhì)以及金屬活動(dòng)性順序的應(yīng)用，同學(xué)們要會(huì)利用金屬活動(dòng)順序表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，去驗(yàn)證金屬的還原性強(qiáng)弱．氫前邊的金屬會(huì)與稀硫酸、鹽酸反應(yīng)，但氫后邊的金屬不會(huì)與稀硫酸、鹽酸反應(yīng)，前邊的金屬會(huì)把后邊的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)．