Question

3．金屬用途廣泛，其結構、性質等是化學的重要研究內容．
（1）如圖1是鋁的原子結構．下列說法不正確的是C
A．鋁原子的質子數為13
B．在化合物中鋁通常顯+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）某化學小組用一定量的AgNO₃和Cu（NO₃）₂混合溶液進行了如圖2實驗，并對溶液A和固體B的成分進行了分析和研究．
【提出問題】溶液A中的溶質可能有哪些？
【做出猜想】
①只有Zn（NO₃）₂　　
②Zn（NO3）₂、AgNO₃
③Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂　　
④Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃
【交流討論】不合理的猜想是② （填標號），其理由是猜想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，所以不可能存在硝酸銀．
【實驗探究】若猜想①成立，通過以下實驗可確定固體B的成分，請將下表填寫完整．

實驗步驟	現象	有關反應的化學方程式
取少量固體B，滴加稀鹽酸	有氣泡產生	Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑

（3）如圖3是工業煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和做還原劑．有鐵生成的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

Answer 1

分析 （1）依據原子結構示意圖的意義以及核外電子的得失規律和鋁的有關性質分析解答；
（2）【交流討論】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；
【實驗探究】根據實驗現象可以知道應該加入稀鹽酸，同時可以判斷出鋅是過量的，所發生的反應為鋅和稀鹽酸的反應，可以據此完成解答；

解答 解：（1）A、根據原子結構示意圖的特點可知：鋁的核內質子數為13，故A正確；
B、根據原子的核外電子在化學反應中的規律特點可知：鋁的最外層電子數是3，且在化學反應中易失掉3個電子而達到穩定結構，在化合物中鋁通常顯+3價
；故B正確；
C、依據地殼中元素的含有情況可知，鋁是地殼中含量最多的金屬元素，而含量最多的元素是氧；故C錯誤；
D、根據金屬鋁的性質可知：鋁具有較好的導電性，所以可以用鋁制作導線；故D正確；
故選C．
（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；所以猜想②是錯誤的；
如果猜想①成立說明鋅把硝酸銀、硝酸銅都反應完了，根據實驗現象可以知道應該加入稀鹽酸，同時可以判斷出鋅是過量的，所發生的反應為鋅和稀鹽酸的反應，反應物是鋅和鹽酸，生成物是氯化鋅和氫氣，該反應的化學方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
故答案為：【交流討論】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，所以不可能存在硝酸銀；
【實驗探究】

實驗步驟	現象	有關反應的化學方程式
稀鹽酸		Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑．

（3）圖3是工業煉鐵示意圖．其中，焦炭的作用是燃燒提供能量和做還原劑；
一氧化碳和氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳，反應的化學方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
故填：做還原劑；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．