Question

14．在人們生產、生活等各種活動中都離不開化學物質，比如：金屬是人類生活中用途廣泛的金屬材料，即使有毒的苯也是重要的化工原料，請回答下面與金屬和苯有關的問題：
Ⅰ．寫出下列反應的化學方程式．
（1）用鋁加熱反應煉鐵：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）由苯制取硝基苯：；
Ⅱ．現有X、Y、Z、W四種金屬片，①把X、Y用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，X上有氣泡產生；②把Z、W用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，溶液中H⁺移向W；③把X、Z用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，電子流動方向為X→導線→Z．
（1）在①中，金屬片發生氧化反應Y；
（2）在②中，金屬片Z作負極；
（3）如果把Y、W用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液，則金屬片W上有氣泡產生；
（4）上述四種金屬的活動順序是Y＞X＞Z＞W．

Answer 1

分析 I．（1）高溫條件下，鋁和氧化鐵發生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵；
（2）在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，苯和濃硝酸發生取代反應生成硝基苯；
II．在原電池中，一般來說，較活潑金屬作負極、較不活潑金屬作正極，負極上發生氧化反應、正極上發生還原反應；電子從負極沿導線流向正極，電解質溶液中陰離子向負極移動、陽離子向正極移動；
現有X、Y、Z、W四種金屬片，①把X、Y用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，X上有氣泡產生，說明X是正極、Y是負極，則金屬活動性Y＞X；
②把Z、W用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，溶液中H⁺移向W，則W是正極、Z是負極，金屬活動性Z＞W；
③把X、Z用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，電子流動方向為X→導線→Z，則X是負極、Z是正極，金屬活動性X＞Z，
通過以上分析知，金屬活動性順序是Y＞X＞Z＞W，結核題目分析解答．

解答 解：I．（1）高溫條件下，鋁和氧化鐵發生鋁熱反應生成氧化鋁和鐵，反應方程式為2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃，故答案為：2Al+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+Al₂O₃；
（2）在濃硫酸作催化劑、加熱條件下，苯和濃硝酸發生取代反應生成硝基苯，反應方程式為，
故答案為：；
II．在原電池中，一般來說，較活潑金屬作負極、較不活潑金屬作正極，負極上發生氧化反應、正極上發生還原反應；電子從負極沿導線流向正極，電解質溶液中陰離子向負極移動、陽離子向正極移動；
現有X、Y、Z、W四種金屬片，①把X、Y用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，X上有氣泡產生，說明X是正極、Y是負極，則金屬活動性Y＞X；
②把Z、W用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，溶液中H⁺移向W，則W是正極、Z是負極，金屬活動性Z＞W；
③把X、Z用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液中，電子流動方向為X→導線→Z，則X是負極、Z是正極，金屬活動性X＞Z，
通過以上分析知，金屬活動性順序是Y＞X＞Z＞W，
（1）在①中，Y是負極、X是正極，負極上Y失電子發生氧化反應，故答案為：Y；
（2）在②中，金屬片Z作負極、W作正極，故答案為：Z；
（3）金屬性Y＞W，如果把Y、W用導線連接后同時浸入稀硫酸溶液，構成原電池，Y是負極、W是正極，則金屬片W上有氣泡產生，故答案為：W；
（4）通過以上分析知，上述四種金屬的活動順序是Y＞X＞Z＞W，
故答案為：Y＞X＞Z＞W．

點評 本題考查金屬活動性強弱判斷及化學方程式的書寫，側重考查原電池原理及鋁和苯的性質，明確正負極判斷方法是解本題關鍵，注意：金屬活動性強弱與失電子難易程度有關，與失電子多少無關，題目難度不大．