Question

金屬結構和性質等是化學研究的重要內容．
（1）如圖1是鋁的原子結構示意圖．下列說法不正確的是________．
A．鋁原子的質子數為13
B．化合物中鋁元素通常顯+3價
C．鋁是地殼中含量最多的元素
D．鋁可作導線是由于它具有良好的導電性
（2）工業(yè)上用CO和赤鐵礦石煉鐵的化學方程式為________．
（3）R是銀白色金屬，將稀鹽酸分別加入到盛有金屬Fe、R、Cu的試管中，只有Cu表面無現象；將 FeSO₄溶液中分別加入到盛有金屬R、Cu的試管中，只有R表面有黑色物質析出，則金屬H、Fe、R、Cu活動性由強到弱的順序是________．
（4）某化學小組用一定量AgNO₃和Cu（NO₃）₂混合溶液進行了如圖2所示實驗，下列關于溶液A中的溶質不合理的猜想及其理由是________．
猜想1：只有Zn（NO₃）₂　　　　　　　　
猜想2：Zn （NO₃）₂、AgNO₃
猜想3：Zn （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂猜想4：Zn （NO₃）₂、AgNO₃、Cu（NO₃）₂
若“猜想1”成立，通過實驗確定固體B的成分的方案是________．

Answer 1

解：（1）A．由鋁的原子結構示意圖的意義可知，鋁原子的質子數為13．故A說法正確；
B．由鋁的原子結構示意圖的意義可知，鋁原子最外層的電子數是3，在反應中常失去3個電子，化合物中鋁元素通常顯+3價．故B說法正確；
C．鋁是地殼中含量最多的金屬元素．故C說法錯誤；
D．鋁可作導線是由于它具有良好的導電性．故D說法正確．
（2）工業(yè)上用CO和赤鐵礦石煉鐵的化學方程式為：3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；
（3）由題意可知，將稀鹽酸分別加入到盛有金屬Fe、R、Cu的試管中，只有Cu表面無現象；說明了Fe、R的活動性大于氫，Cu的活動性小于氫；由將 FeSO₄溶液中分別加入到盛有金屬R、Cu的試管中，只有R表面有黑色物質析出，說明了R的活動性大于鐵，Cu的活動性小于鐵，綜上所述可知，則金屬H、Fe、R、Cu活動性由強到弱的順序是：R＞Fe＞H＞Cu；
（4）猜想1：當加入的鋅粉時足量的，就能將溶液中銀、銅的全部置換出來，溶液中只有Zn（NO₃）₂，故猜想1正確；
猜想2：猜想②中無硝酸銅，說明Cu（NO₃）₂ 已與鋅反應生成Cu，而銅能與硝酸銀反應，所以有銅剩余時不可能存在硝酸銀，也就是說只要有硝酸銀時，一定也含有硝酸銅；故猜想②是錯誤的；
猜想3：當加入的鋅粉時不足量的，只能將溶液中銀的全部置換出來，溶液中有Zn （NO₃）₂、Cu（NO₃）₂，故猜想3正確；
猜想4：當加入的鋅粉時較少的，只能將溶液中銀的部分置換出來，溶液中有Zn （NO₃）₂、AgNO₃、Cu（NO₃）₂，故猜想4正確；
由上述分析可知猜想1成立，說明鋅把硝酸銀、硝酸銅都反應完了，由鋅與酸的反應可知，取少量固體B于試管中，加入足量的稀鹽酸（或稀硫酸），若有氣泡產生則固體B的成分是Zn、Cu、Ag的混合物，若無氣泡產生則固體B的成分是Cu、Ag的混合物．
故答為：（1）C； （2）3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂；（3）R＞Fe＞H＞Cu；（4）猜想2；猜想②中無硝酸銅，說明Cu（NO₃）₂ 已與鋅反應生成Cu，而銅能與硝酸銀反應，所以有銅剩余時不可能存在硝酸銀；取少量固體B于試管中，加入足量的稀鹽酸（或稀硫酸），若有氣泡產生則固體B的成分是Zn、Cu、Ag的混合物，若無氣泡產生則固體B的成分是Cu、Ag的混合物．
分析：（1）根據原子結構示意圖的意義、鋁的性質、在地殼中的含量分析判斷；
（2）根據煉鐵的原理寫出反應的方程式；
（3）根據金屬與酸、鹽的反應判斷金屬的活動性順序；
（4）根據銅能與硝酸銀反應考慮是否存在硝酸銀；只要是鋅過量濾液中只含有硝酸鋅，檢驗鋅過量就是利用鋅與酸反應來考慮；根據鋅與酸的反應可以判斷出固體B的成分．
點評：本題容易出錯的地方是對幾種猜想正誤的判斷，要知道銅能與硝酸銀反應，只要有一種金屬剩余，則排在該金屬后面的金屬陽離子就不存在．