Question

金属材料在生产、生活中有着广泛的应用．
（1）人类每年从自然界提取大量的金属，其中提取量最大的是铁．用赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）和一氧化碳炼铁的化学方程式为    ．
（2）北京奥运会用到多种材料．下列应用中使用金属材料的有    （填序号）．
①使用金、银和铜等制作奖牌②使用纯羊毛和聚酯纤维制作“福娃，，
③使用新型钢材建造“鸟巢”④使用聚氟乙烯制造“水立方”外层膜
（3）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    ．
（4）某化学探究小组为了验证铁、铜、镁、汞的金属活动性顺序，设计了如下实验方案：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．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    ；要通过实验③得出铁和铜的金属活动性顺序，那么，如果B是硫酸铜溶液，则金属A是    ，如果A是铜，则溶液B是    ．

Answer

根据炼铁原理、金属概念和钢铁腐蚀能解出（1）（2）；（3）为信息处理题，反应物为氢气和氧化铁，反应条件为高温，反应类型为置换反应，产物有铁，另一产物就为氯化氢，实质是氢置换出铁．金属活动性越强，与酸反应置换出氢气就越容易；金属活动性强的金属可以将金属活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来．
【解析】
（1）高炉炼铁的原理，故答案为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2
（2）金属概念，故答案为：①③
（3）由信息知高温条件下，H2和FeCl2发生置换反应，生成铁，故答案为：FeCl2+H2Fe+2HCl
高温条件下，铁性质活泼，用了性质稳定的高纯氮气作保护气，故答案为：防止铁在高温下与氧气反应
（4）金属活动性越强，与酸反应置换出氢气就越容易；金属活动性强的金属可以将金属活动性弱的金属从其盐溶液中置换出来．
故答案为：镁片与盐酸反应比铁片与盐酸反应剧烈、铜的金属性比汞强、铁、盐酸等