Question

某同學(xué)從《化學(xué)教育》雜志中得知：冶金工業(yè)可用金屬單質(zhì)與某種金屬氧化物反應(yīng)的原理來制備另一種金屬單質(zhì)．
【提出假設(shè)】金屬都能用上述原理進(jìn)行相互間制備．
【查閱資料】（1）大多數(shù)金屬氧化物都能與鹽酸反應(yīng)．
（2）下表列出的是一些物質(zhì)溶于水后的水溶液的顏色．

物質(zhì)名稱	氯化鋁	氯化鐵	氯化銅
水溶液顏色	無色	黃色	藍(lán)綠色

【實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象】（以下各組物質(zhì)均能恰好完全反應(yīng)）

實(shí)驗(yàn)組別		Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅵ	Ⅶ
藥品	金屬單質(zhì)	Al	Mg	Zn	Fe	Zn	Al	Cu
	氧化物	CuO	CuO	CuO	CuO	Fe2O3	Fe2O3	Fe2O3
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	取上述粉末狀的混合物于密閉試管中高溫加熱	爆炸	爆炸	變紅	變紅	變黑	變黑	無變化
	冷卻后，向上述反應(yīng)后的固體中加入足量的稀鹽酸	--	--	固體部分溶解，水溶液呈無色	固體部分溶解，水溶液呈黃色	固體全部溶解，有氣體放出，水溶液呈淺綠色	？	--

根據(jù)表格內(nèi)容，回答下列問題：
（1）寫出VI中畫“？”的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

 

．
（2）結(jié)合V中的所有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，寫出其中的兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（3）從I～I(xiàn)V的實(shí)驗(yàn)中，可發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是

 

．
（4）冶煉金屬除需要“高溫”外，還需遵循的規(guī)律是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)高溫加熱時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推斷高溫加熱后所得固體物質(zhì)的成分，由固體成分推斷固體物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)時(shí)可能觀察到的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)V中與鹽酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可推斷固體物質(zhì)中含有鐵，其中鐵則是由鋅與氧化鐵在高溫下反應(yīng)的產(chǎn)物，生成的鐵與鹽酸反應(yīng)使溶液呈淺綠色，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）實(shí)驗(yàn)I～I(xiàn)V分別用鋁、鎂、鋅、鐵與氧化銅在高溫下反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)的現(xiàn)象可發(fā)現(xiàn)隨金屬活動(dòng)性增強(qiáng)，反應(yīng)程度也有很大不同；
（4）從實(shí)驗(yàn)記錄中所發(fā)生的反應(yīng)及不能發(fā)生的反應(yīng)的對(duì)比，可歸納出冶煉金屬需要滿足的條件類似于金屬與鹽的反應(yīng)．

解答：解：（1）高溫時(shí)，鋁與氧化鐵出現(xiàn)變黑現(xiàn)象，可推斷此時(shí)固體中為鐵粉與氧化鋁，鐵粉能與鹽酸反應(yīng)生成呈淺綠色的氯化亞鐵溶液并放出氫氣，氧化鋁也能與鹽酸反應(yīng)形成無色氯化鋁溶液，因此可觀察到固體全部溶解且有氣體放出，最后溶液變淺綠色；
（2）鋅與氧化鐵在高溫下生成鐵與氧化鋅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Zn+Fe₂O₃

高溫  .

3ZnO+2Fe；反應(yīng)后固體中鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣、氧化鋅與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和水，反應(yīng)的化學(xué)方程為Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑、ZnO+2HCl=ZnCl₂+H₂O；
（3）根據(jù)金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱關(guān)系鎂＞鋁＞鋅＞鐵，以及高溫下與氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象，可發(fā)現(xiàn)金屬活動(dòng)性強(qiáng)反應(yīng)則劇烈，活動(dòng)性弱反應(yīng)則平緩；
（4）根據(jù)金屬與金屬氧化物所發(fā)生的反應(yīng)可得到，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬能奪取活動(dòng)性弱的金屬氧化物中的氧而得到活動(dòng)性弱的金屬的單質(zhì)，因此，可歸納出冶煉金屬除需要“高溫”外，還需遵循的規(guī)律是：一種金屬能在高溫下奪取另一種比它弱的金屬氧化物中的氧，能夠?qū)⒘硪环N金屬冶煉出來；
故答案為：
（1）固體全部溶解，有氣體放出，水溶液呈淺綠色．
（2）3Zn+Fe₂O₃

高溫  .

3ZnO+2Fe（ZnO+2HCl=ZnCl₂+H₂O），F(xiàn)e+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
（3）金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱程度不同，反應(yīng)的劇烈程度不同．
（4）一種金屬能在高溫下奪取另一種比它弱的金屬氧化物中的氧，能夠?qū)⒘硪环N金屬冶煉出來．

點(diǎn)評(píng)：與金屬相關(guān)的變化都與金屬活動(dòng)性有關(guān)，因此在分析涉及金屬的反應(yīng)或變化規(guī)律時(shí)，注意與金屬活動(dòng)以性相對(duì)比，易于發(fā)現(xiàn)規(guī)律．