Question

颗粒达到纳米级的单质铁具有很强的反应活性，俗称“纳米铁”．实验室制备的方法是：以高纯氮气作保护气，在高温条件下用H₂和FeCl₂发生置换反应，生成“纳米铁”．请回答以下问题：
（1）写出生成“纳米铁”的化学方程式

 

．
（2）反应中需要保护气的原因是

 

．
（3）某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、汞四种金属的活动性顺序，设计了如下实验：
实验方案：
①将大小一样的铁片和镁片分别加入到溶质质量分数相同的稀盐酸中；
②将铜片加入到硝酸汞溶液中，铜片上出现银白色物质；
③将金属片A加入到溶液B中．
实验结论：
根据实验①判断出镁的金属活动性比铁强，依据的现象是

 

；根据实验②的现象得出的结论是

 

；
为完成实验目的，你觉得实验③方案应该为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据反应物生成物进行书写解决，注意条件．
（2）铁在热的时候活动性很强，故应使用保护气．
（3）镁与铁同盐酸反应时镁的反应剧烈，从而可知道它们活动性的强弱．据题分析只要能再确定铁铜的活动性顺序即可．

解答：解：（1）由题意知反应物是氢气与氯化亚铁生成物为铁与氯化氢，故方程式应为：H₂+FeCl₂

高温  .

Fe+2HCl
（2）铁在热的时候活动性很强，故应使用保护气防止它在和其他物质发生反应，故应填：高温下铁的活动性很强，很容易与氧气反应，充入氮气能很好的防止铁的氧化；
（3）镁的活动性远远大于铁故反应的剧烈程度明显不同，铜能置换出出汞，说明铜的活泼性大于汞，实验①②能说明活动性顺序是镁大于铁，铜大于汞，但不能验证铜铁的活动性故设计铁与硫酸铜的反应．
故应填镁反应比铁剧烈；铜的活泼性比汞强；将铁片放入硫酸铜溶液中

点评：此题考查了金属活动性顺序的应用，与酸的反应和金属与盐溶液的反应，同时涉及到了化学方程式的书写．