Question

18．完成下列各題：
（1）沼氣和天然氣的主要成分是甲烷，寫出它燃燒的化學方程式：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O．
（2）我國在春秋戰國時期進入鐵器時代，當時有許多能工巧匠制造出許多精良的兵器．制造兵器的過程中“淬火”是一道重要的工序，“淬火”就是把燒得通紅的兵器突然插入冷水中，高溫的鐵與水反應會立即生成一層致密的叫四氧化三鐵的氧化膜，同時產生氫氣，使兵器經許多年后還鋒利如新．請寫出“淬火”過程中發生的主要反應的化學方程式3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑．
（3）A、B、C三種金屬，根據下列反應式中的關系：
①A+B（NO₃）₂→A（NO₃）₂+B；②C+B（NO₃）₂→C（NO₃）₂+B；
③A+H₂SO₄（稀）→ASO₄+H₂↑；④C與H₂SO₄（稀）不反應．
試判斷三種金屬的活動順序A＞C＞B（用“＞”連接）
（4）已知水的沸點隨壓強的減少而降低．現有如圖所示實驗裝置，夾子開始處于關閉狀態．將液體A滴入試管②與氣體B充分反應后，打開夾子，發現試管①內的水立刻沸騰．則液體A和氣體B的組合可以是NaOH溶液和CO₂．

Answer 1

分析 （1）沼氣和天然氣的主要成分是甲烷，甲烷完全燃燒能生成二氧化碳和水；
（2）根據反應物、生成物、反應條件及其質量守恒定律可以書寫反應的化學方程式；
（3）在金屬活動性順序中，位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，位于前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，據此判斷能否發生反應，進而可確定三種金屬活動性由強到弱的順序．
（4）水的沸點與壓強有關，壓強越小水的沸點越低．實驗中水沸騰了，說明②中兩種物質反應后壓強變小了，故可考慮液體和氣體反應后氣體體積減少的反應．

解答 解：（1）沼氣和天然氣的主要成分是甲烷，甲烷完全燃燒能生成二氧化碳和水；化學方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；故填：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O；
（2）高溫條件下，鐵和水反應的化學方程式為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑，故填：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑，
（3）活動性強的金屬能把活動性弱的從它的鹽溶液中置換出來，①A+B（NO₃）₂→A（NO₃）₂+B，說明A的金屬活動性比B強，即A＞B；②C+B（NO₃）₂→C（NO₃）₂+B，說明C的金屬活動性比B強，即C＞B；
位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫，③A+H₂SO₄（稀）→ASO₄+H₂↑，說明A的金屬活動性比氫強，即A＞H；④C與H₂SO₄（稀）不反應，說明C的金屬活動性比氫弱，即H＞C．
則三種金屬的活動順序A＞C＞B．故填：A＞C＞B．
（4）因為氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳氣體，生成碳酸鈉和水，反應后氣體減少，此時打開夾子時①中的氣體進入②中，從而使得①中的壓強減小，水的沸點降低，水沸騰，故A和B的一種組合可以是：NaOH溶液和CO₂．故填：NaOH溶液和CO₂（合理即可）．

點評 本題考查了多個知識點，難度不大，依據已有的知識解答．