Question

金屬用途廣泛，其結構和性質等是化學的重要研究內容。
（1）如圖是鋁的原子結構示意圖。下列說法不正確的是_______。

A．鋁原子中的質子數為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           ②  Zn（NO₃）₂、AgNO₃   
③ Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂   ④  Zn（NO₃）₂、Cu（NO₃）₂、AgNO₃
【交流討論】不合理的猜想是_______（填標號），其理由是_______。
【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	實驗結論
取少量固體B，滴加_______	有氣泡產生	固體B含有Cu 、Ag和_

 
（3）新型材料納米級 Fe 粉具有廣泛的用途，它比普通 Fe 粉更易與氧氣反應，其制備工藝流程如圖所示：

請回答下列問題：
①納米級Fe粉在空氣中易自燃。實驗中通入N₂的目的是_______。
②寫出H₂還原FeCl₂，置換出鐵的化學方程式_______。
③研究人員發(fā)現最后制得的納米級 Fe 粉樣品中混有少量的 FeCl₂雜質。取樣品20g，加入足量的鹽酸，生成氫氣 0.7 g。請計算該樣品中單質 Fe 的質量分數（請寫出計算過程）。_______

Answer 1

（1）C   
（2）②   Zn應先與AgNO₃反應，后與Cu(NO₃)₂反應,當有AgNO₃剩余時，溶質中一定含有Cu(NO₃)₂

實驗步驟	現象	實驗結論
稀鹽酸（或稀硫酸等）		Zn

 
（3）①防止生成的納米級鐵粉被氧化；②H₂+FeCl₂Fe+2HCl。③98%

試題分析：
⑴原子結構示意圖中，圓圈內的數字表示質子數，A正確。鋁原子最外層電子數為3，反應中易失去最外層電子，故化學價通常顯+3價，B正確。鋁是地殼中含量最多的金屬元素，C錯誤。鋁具有較好的導電性，故可作電線，D正確。
⑵Zn加入到AgNO₃和Cu（NO₃）₂混合溶液中，首先與硝酸銀反應，當硝酸銀反應消失后，剩余的鋅再與硝酸銅反應，如果硝酸銅都反應沒了，鋅剩余。根據以上事實，我們可以得出這樣一個結論：硝酸銀、硝酸銅按先后順序被反應掉。故猜想②不正確，在有硝酸銀的情況下，硝酸銅還沒參與反應，一定也存在。若溶液中只有硝酸鋅，則表明鋅已將硝酸銀、硝酸銅全部反應掉了，此時鋅還可能有剩余。檢測方法是加入稀酸，因為鋅為活潑金屬，加入稀酸必產生氣泡。
⑶①通過題目信息，容易理解通入氮氣目的是隔絕氧氣，以防發(fā)生燃燒反應。
③先根據氫氣質量求算出鐵的質量，再將它除以樣品質量即得單質鐵的質量分數。具體過程如下：
解：設Fe的質量為x
Fe + 2HCl=FeCl₂ + H₂↑
56               2
x              0.7g

x="19.6g"
×100%= 98%
答：該樣品中單質鐵的質量分數為98%