Question

顆粒達到納米級的單質鐵具有很強的反應活性，俗稱“納米鐵”．實驗室制備的方法是：以高純氮氣作保護氣，在高溫條件下用H₂和FeCl₂發生置換反應，生成“納米鐵”．請回答以下問題：
（1）寫出生成“納米鐵”的化學方程式

 

．
（2）反應中需要保護氣的原因是

 

．
（3）某化學探究小組為了驗證鐵、銅、鎂、汞四種金屬的活動性順序，設計了如下實驗：
實驗方案：
①將大小一樣的鐵片和鎂片分別加入到溶質質量分數相同的稀鹽酸中；
②將銅片加入到硝酸汞溶液中，銅片上出現銀白色物質；
③將金屬片A加入到溶液B中．
實驗結論：
根據實驗①判斷出鎂的金屬活動性比鐵強，依據的現象是

 

；根據實驗②的現象得出的結論是

 

；
為完成實驗目的，你覺得實驗③方案應該為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據反應物生成物進行書寫解決，注意條件．
（2）鐵在熱的時候活動性很強，故應使用保護氣．
（3）鎂與鐵同鹽酸反應時鎂的反應劇烈，從而可知道它們活動性的強弱．據題分析只要能再確定鐵銅的活動性順序即可．

解答：解：（1）由題意知反應物是氫氣與氯化亞鐵生成物為鐵與氯化氫，故方程式應為：H₂+FeCl₂

高溫  .

Fe+2HCl
（2）鐵在熱的時候活動性很強，故應使用保護氣防止它在和其他物質發生反應，故應填：高溫下鐵的活動性很強，很容易與氧氣反應，充入氮氣能很好的防止鐵的氧化；
（3）鎂的活動性遠遠大于鐵故反應的劇烈程度明顯不同，銅能置換出出汞，說明銅的活潑性大于汞，實驗①②能說明活動性順序是鎂大于鐵，銅大于汞，但不能驗證銅鐵的活動性故設計鐵與硫酸銅的反應．
故應填鎂反應比鐵劇烈；銅的活潑性比汞強；將鐵片放入硫酸銅溶液中

點評：此題考查了金屬活動性順序的應用，與酸的反應和金屬與鹽溶液的反應，同時涉及到了化學方程式的書寫．