题目内容
【题目】我国发行的第五套人民币中,铸造1元、5角和1角硬币的主要材料含有铁、镍(Ni)、铜等。
(查阅资料)氯化镍溶液为绿色。
(猜想假设)根据所学知识,猜想三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系:
猜想一:Fe>Cu>Ni 猜想二:Ni>Fe>Cu猜想三: ____
(实验探究)兴趣小组的同学设计了以下两种方案来进行探究,都得出了相同的实验结论。
实验方案 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
方案一 | (1)把一根光亮的铁丝放入盛有NiCl2溶液的试管中 | 铁丝表面有固体析出 | |
(2)把一根镍丝插入盛有CuCl2溶液的试管中 | 镍丝表面有___析出 | ||
方案二 | 分别取三支试管,向其中加入等质量、等浓度的稀盐酸,然后将铁、镍、铜三种金属丝分别插入三支试管中 | ____,加入铁丝、镍丝的试管中溶液变为浅绿色 | 猜想__成立。铁丝与稀盐酸反应的化学方程式为_____ |
(分析讨论)将铁丝打磨光亮的目的是______。
(反思交流)在NiCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤得到滤渣,向滤渣中加入足量稀盐酸,有气泡产生,则滤渣中一定含有的物质是__(填化学式)。
【答案】Fe>Ni>Cu 红色固体 镍丝表面产生气泡的速率比铁片慢,铜丝表面无明显现象 三 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ 除去铁丝表面的氧化物或污物 Cu、Ni
【解析】
【猜想假设】金属铁的活动性比铜强,金属镍与铜、铁的活动性顺序有三种情况:①Fe>Cu>Ni、②Ni>Fe>Cu、③Fe>Ni>Cu,因而猜想三是Fe>Ni>Cu。【实验探究】方案一:铁丝插入氯化镍溶液中有固体析出,说明铁的活动性强于镍,镍丝插入氯化铜溶液中有红色固体析出,说明镍的活动性强于铜,所以Fe>Ni>Cu,因而猜想三成立;方案二:由于三种金属的活动性强弱顺序是Fe>Ni>Cu,因而将铁、镍、铜三种金属丝分别插入盛有等质量、等浓度的稀盐酸的三支试管中,观察到镍丝表面产生气泡的速率比铁丝慢,且插入铁丝、镍丝的试管中溶液由无色变成浅绿色,说明Fe>Ni>H,Cu排在氢的后面,Cu不与酸反应,因而铜丝表面无明显现象;铁丝与稀盐酸反应的化学方程式为Fe+2HCl=== FeCl2+H2↑。【分析讨论】将铁丝打磨光亮是为了除去铁丝表面的氧化物或污物。【反思交流】在NiCl2和CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,由于Fe>Ni>H>Cu,因而Fe会优先置换出CuCl2中的Cu,当CuCl2反应完全后,Fe有剩余,Fe再置换出NiCl2中的Ni;充分反应后过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明CuCl2全部反应,NiCl2可能全部反应也可能部分反应,因而滤渣中一定有反应生成的铜和镍。
【题目】科学探究是学习化学重要而有效的学习方法。某校化学兴趣小组的同学以“酸碱中和反应”为课题进行探究。小宇同学向烧杯中的氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸,一会儿后发现忘了滴加酸碱指示剂,于是他停止滴加稀硫酸。同学们纷纷对实验后烧杯中溶液中含有哪些溶质展开了讨论。
(提出问题)实验后的烧杯中溶质含有哪些物质?
(提出猜想)猜想一:溶质中只有Na2SO4;
猜想二:溶质中可能是Na2SO4和NaOH;
猜想三:溶质中可能是_____。
(查阅资料)Na2SO4溶液呈中性。
(实验探究)小宇同学设计如下的实验方案
方法步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
方案一 | 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,滴入几滴无色酚酞溶液 | 溶液不变红色 | 猜想一正确 猜想二不正确 |
方案二 | 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,滴加BaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | 猜想三正确 |
方案三 | 取少量烧杯中的溶液于洁净的试管中,加入少量的黑色CuO粉末,振荡 | _____ | 猜想三正确 |
(方案评价)同学们对小宇上述的方案讨论后认为:
①方案一存在缺陷,该方案不能证明猜想一是正确的,其原因是_____。
②方案二也不能证明猜想三是正确的,理由是_____。
③同学们经过讨论,一致认为方案三能够证明猜想三是正确的,并讨论除此方案外,还可以向烧杯的溶液中加入活泼金属、碳酸盐等物质进行证明。
(实验反思)在分析化学反应后所得物质成分时,还需考虑反应物的用量。
(学科渗透)如图1所示,小宇同学在进行溶液导电性的实验时,将电极两端插入稀H2SO4中。闭合开关,小灯泡正常发光,然后逐滴向稀H2SO4中加入Ba(OH)2溶液至过量,请推测小灯泡的发光情况为_____;发生反应的化学方程式是_____。
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(反思应用)利用如图2所示装置来验证CO2气体的性质,要证明CO2与NaOH溶液能够发生反应,可先加氢氧化钠溶液,再加盐酸,气球的变化是_____。
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(方法感悟)在化学实验中,可通过验证反应后生成物的存在,来验证某化学反应的发生。