典例 ③ 任务一:金属与氧气的反应。
(1) 一段时间后,试管a中镁条表面变为灰黑色,试管b中铁丝无明显变化。系有火柴的铁丝,引燃火柴后,伸入装有氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧,火星四射,生成的黑色固体是
四氧化三铁(或$\ce{Fe_{3}O_{4}}$)
。实验说明镁、铁化学性质较活泼的是
镁
。
任务二:金属与酸反应过程中的能量变化。
(2) 打磨后的镁条与稀盐酸反应,试管外壁发烫,说明该反应
放热
(填“吸热”或“放热”)。
(3) 实验测得反应中产生气体的速率($v$)与时间($t$)的关系如图,根据$t_1 ∼ t_2$时间段反应速率变化,说明化学反应速率受
温度
等因素影响。
任务三:金属与金属化合物的反应。
(4) 我国是湿法冶铜的先驱。早在西汉的《淮南万毕术》中就有“曾青得铁则化为铜”之说,晋代的《抱朴子·内篇》里也有类似的记载。请写出单质铁与硝酸铜溶液反应的化学方程式:
$\ce{Fe + Cu(NO_{3})_{2} = Fe(NO_{3})_{2} + Cu}$
,该反应属于
置换反应
(填基本反应类型)。
【思路点拨】(1) 铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体四氧化三铁;镁在常温下就能和氧气反应,但铁不能,说明镁比铁活泼。(2) 打磨后的镁条与稀盐酸反应,试管外壁发烫,说明该反应放热。(3) 由题图可知,在$t_1 ∼ t_2$时间段速率增大,所以化学反应速率受温度等因素影响。(4) 单质铁与硝酸铜溶液反应生成铜和硝酸亚铁,该反应为一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
