Question

16．某研究性学习小组的同学为探究金属镍（Ni，银白色金属）和铜的活动性顺序，进行了一系列实验活动．请你一起参与他们的活动，并回答有关问题．
探究活动一、金属镍和铜的活动性顺序

实验方案	实验现象	实验结论
将金属镍加入到盛有硫酸铜溶液的试管中	溶液的颜色变浅，有红色固体析出	镍比铜的金属活动性强

若在生成物中Ni为+2价，则该反应的化学方程式为Ni+CuSO₄=NiSO₄+Cu．
实验过程中，小组同学还发现试管中有无色气体产生的“异常”现象，十分好奇，于是继续进行探究活动．
探究活动二、无色气体的成分是什么？
【猜想假设】A．氢气　　 B．氧气　　 C．二氧化硫　　 D．二氧化碳　　 E．一氧化碳
【分析推理】小明认为无色气体不可能是二氧化碳或一氧化碳，理由是反应物中不含碳元素，化学反应前后元素种类不变．
小红根据二氧化硫能够形成酸雨的事实，推测二氧化硫能溶于水，且水溶液应该呈酸性能使指示剂变色小组同学认为小红的观点合理，于是将收集到到气体收入紫色石蕊溶液溶液中，发现溶液不变色，证明无色气体不是二氧化硫．
综上所述，小组同学认为，无色气体可能是氢气，或者氧气．
【设计方案】为确定气体成分，小组同学设计了如下实验方案：
用如图所示装置进行实验，先检验气体纯度，然后将燃着的木条放在尖嘴处，发现气体燃烧并发出淡蓝色火焰，证明无色气体可能是氢气．
该实验方案中浓硫酸的作用是除去气体中的水分．
【评价与反应】小组同学认为，还可以补充一个实验，验证无色气体中含有氢元素，从而进一步证明无色气体可能是氢气．他们应补充的实验是在点燃气体的火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁产生水珠．

Answer 1

分析 探究活动一、将金属镍加入到盛有硫酸铜溶液的试管中，由实验结论中“镍比铜的金属活动性强”可知镍可把铜从硫酸铜溶液中置换出来去分析；
【分析推理】
  根据质量守恒定律：化学反应前后 元素种类不变去分析；
【设计方案】
  从氢气是可燃性气体，浓硫酸具有吸水性去分析；
【评价与反应】
   根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变．要验证气体中含有氢元素，将其点燃，看生成物中是否有水生成．

解答 解：探究活动一、将金属镍加入到盛有硫酸铜溶液的试管中，由实验结论中“镍比铜的金属活动性强”可知镍可把铜从硫酸铜溶液中置换出来，其反应的化学方程式为：Ni+CuSO₄=NiSO₄+Cu；由于有铜生成，所以会有红色的物质出现；
【分析推理】
  由于反应物中不含碳元素，根据质量守恒定律：化学反应前后 元素种类不变；可知不可能是二氧化碳或一氧化碳；由题意可知：二氧化硫能溶于水，且水溶液应该呈酸性能使紫色石蕊溶液变红；
【设计方案】
  由题目中结论该气体可能是氢气，由于氢气是可燃性气体，所以使用时要检验氢气的纯度；浓硫酸具有吸水性，可除去气体中的水分；
【评价与反应】
   根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变．要验证气体中含有氢元素，可在点燃气体的火焰上方罩一个干冷的烧杯，如果烧杯内壁产生水珠，说明生成了水，水是由氢元素和氧元素组成的，从而证明反应物中含有氢元素；
故答案为：在点燃气体的火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁产生水珠．
答案：探究活动一、红； Ni+CuSO₄=NiSO₄+Cu；
【分析推理】反应物中不含碳元素，化学反应前后 元素种类不变；紫色石蕊溶液
【设计方案】检验气体纯度；         除去气体中的水分；
【评价与反应】在点燃气体的火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁产生水珠．

点评 要会利用金属活动顺序表设计实验，去验证金属的还原性强弱．前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来．灵活运用质量守恒定律等．