Question

【題目】金屬和我們的關系很密切，它廣泛地存在和應用于生產、生活等各個領域。

（1）下圖為我們提供了金屬鋁、金屬鐵兩種元素在元素周期表中的一些相關信息。

①鐵原子核內的質子數(shù)為________________；

②鐵元素相對原子質量為___________；

③鋁的原子結構示意圖為____________。

（2）樂樂興趣小組在實驗室進行實驗探究：他們將兩根完全相同的鋁絲分別伸入到稀鹽酸和稀硫酸中，觀察發(fā)現(xiàn)鋁絲產生氣泡的快慢很是不同。

（提出問題）影響鋁和酸反應速率的因素有哪些？

（大膽猜想）I.溫度：

Ⅱ._______________：

Ⅲ.酸的種類。

（實驗設計）為了驗證猜想Ⅱ是否正確，樂樂興趣小組的同學們進行了如下的實驗探究。

實驗步驟	實驗觀象	實驗結論
打磨兩根型號完全相同的鋁絲，分別放入兩支相同的試管中，再分別向其中倒入同體積、但不同濃度的稀鹽酸	________________	酸的濃度越大，反應速率越快。

①上述反應的化學方程式為____________：

②使用鋁絲前打磨的原因是___________。

③對鐵質零件進行“發(fā)藍”處理也是一種常用的防銹措施，因能在其表面形成致密氧化膜。若將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)紅色物質，便可以斷定該鐵質零件的“發(fā)藍”處理效果不佳，原因是__________________。

（3）高鐵的迅速發(fā)展對鋼軌的需求量越來越大，質量要求越來越高。在工業(yè)上，經常用“鋁熱反應”原理來焊接鋼軌，原理就是利用鋁和氧化鐵在高溫條件下發(fā)生劇烈反應得到熔融的金屬，其反應化學方程式為_____________。

Answer 1

【答案】26 55.85 酸的濃度 金屬鋁與濃度較大酸反應產生氣泡更多更快

【解析】

（1）①在元素周期表中，元素名稱左上角的數(shù)字表示原子序數(shù)，原子序數(shù)=質子數(shù)=26；

②在元素周期表中，元素名稱下方的數(shù)字表示相對原子質量，故鐵元素的相對原子質量為55.85；

③在元素周期表中，元素名稱左上角的數(shù)字表示原子序數(shù)，原子序數(shù)=質子數(shù)=原子的核外電子數(shù)=13，故鋁原子核外有13個電子、第一層為2個，第二層為8個，第三層為3個，故鋁的原子結構示意圖為：；

（2）大膽猜想：由實驗設計可知，該實驗探究了不同濃度的酸對反應速率的影響，故猜想Ⅱ為：酸的濃度；

實驗設計：實驗結論為：酸的濃度越大，反應速率越快，故打磨兩根型號完全相同的鋁絲，分別放入兩支相同的試管中，再分別向其中倒入同體積、但不同濃度的稀鹽酸，酸的濃度越大，反應速率越快看，故實驗現(xiàn)象為：金屬鋁與濃度較大的酸反應產生的氣泡更多更快；

①鋁與稀鹽酸反應生成氯化鋁和氫氣，該反應的化學方程式為：；

②鋁的化學性質比較活潑，在常溫下，鋁能與空氣中的氧氣反應，在其表面生成一層致密的氧化鋁薄膜，故使用前，應打磨鋁絲，防止影響實驗進行，該反應的化學方程式為：；

③將該零件浸泡于硫酸銅溶液中，發(fā)現(xiàn)零件表面出現(xiàn)紅色物質，說明鐵與硫酸銅反應生成了硫酸亞鐵和銅，該反應的化學方程式為：，由此說明鐵的“發(fā)藍”處理效果不佳；

（3）鋁和氧化鐵在高溫條件下發(fā)生劇烈反應得到熔融的金屬，該金屬為鐵，根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含鐵、氧、鋁元素，故另一生成物應為三氧化二鋁，故該反應的化學方程式為：。