题目内容

14.第五套人民币1元硬币采用了钢芯镀镍(Ni)材质,某化学学习小组对镍的部分化学性质进行了探究.
【提出问题】镍、铁、铜的活动性由强到弱的顺序是怎样的?
【设计实验并验证】

(1)实验前需要将金属丝打磨,目的是除去金属表面的氧化物.
(2)甲中,银白色铁丝表面有黑色固体生成,写出该反应的化学方程式Fe+NiSO4═FeSO4+Ni.
(3)乙实验中溶液颜色的变化情况是由蓝色变成浅绿色.
(4)丁同学把镍丝放入稀盐酸中,发现有气泡产生.
【实验结论】三种金属活动性由强到弱顺序是Fe>Ni>Cu.
【反思与拓展】(1)若采用丙实验方案也可得出相同结论,则金属C是Ni.
(2)实验后,甲、乙、丙的废液倒在了一起,废液中一定含有的阳离子是Ni2+、Fe2+.

分析 【设计实验并验证】
(1)实验前需要将金属丝打磨,目的是除去金属表面的氧化物;
(2)甲中,银白色铁丝表面有黑色固体生成,说明铁和硫酸镍反应生成了硫酸亚铁和镍;
(3)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜;
(4)丁同学把镍丝放入稀盐酸中,发现有气泡产生,说明在金属活动性顺序中镍排在氢的前面;
【反思与拓展】
因为铁比镍活泼,镍比铜活泼,因此可以用镍、含有亚铁离子的可溶性盐、含有铜离子的可溶性盐进行验证.

解答 解:【设计实验并验证】
(1)实验前需要将金属丝打磨,目的是除去金属表面的氧化物.
故填:除去金属表面的氧化物.
(2)甲中,银白色铁丝表面有黑色固体生成,说明铁和硫酸镍反应生成了硫酸亚铁和镍,该反应的化学方程式为:Fe+NiSO4═FeSO4+Ni.
故填:Fe+NiSO4═FeSO4+Ni.
(3)乙实验中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,溶液颜色的变化情况是由蓝色变成浅绿色.
故填:由蓝色变成浅绿色.
(4)丁同学把镍丝放入稀盐酸中,发现有气泡产生,说明在金属活动性顺序中镍排在氢的前面.
【实验结论】
由以上实验现象可知,三种金属活动性由强到弱顺序是Fe>Ni>Cu.
故填:Fe>Ni>Cu.
【反思与拓展】
(1)若采用丙实验方案也可得出相同结论,因为铁比镍活泼,镍比铜活泼,因此可以用镍、含有亚铁离子的可溶性盐、含有铜离子的可溶性盐进行验证,则金属C是Ni.
故填:Ni.
(2)甲中反应后溶液中一定含有亚铁离子,乙中反应后溶液中一定含有亚铁离子,丙中镍能和铜离子反应生成镍离子和铜,实验后,甲、乙、丙的废液倒在了一起,废液中一定含有的阳离子是Ni2+、Fe2+.
故填:Ni2+、Fe2+.

点评 要会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来.

练习册系列答案
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9.利用下图装置进行实验.实验前K1、K2、K3均已关闭.
内容
装置
【实验1】探究燃烧条件【实验2】探究CO2与NaOH反应
Ⅰ.A中加入少量的MnO2固体,分液漏斗中盛有H2O2溶液.
Ⅱ.B中长导管口处放置盛有白磷的容器,注入80℃的热水,至液面浸没下端导管口.
Ⅰ.A中加入适量的Na2CO3固体,分液漏斗中盛放稀H2SO4溶液.
Ⅱ.注射器1和2中分别是NaOH溶液和稀盐酸
(1)检查装置气密性:保持K1关闭,打开K2、K3,向B中加水至液面浸没下端导管口,用手捂住A瓶外壁,说明装置的左侧气密性良好的现象是B侧长导管中有气泡冒出,松手后,导管中液面上升,一段时间内高度不变;用其他方法检验右侧气密性良好.
(2)实验1中,加入H2O2溶液前,水中的白磷不燃烧;打开K1、K2和K3,将H2O2溶液加入A中,关闭K1,观察到白磷燃烧,产生大量的白烟,证明燃烧的条件之一是可燃物与氧气接触,B中发生反应的化学方程式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5.
(3)实验2中,打开K1、K2、K3,向A中注入适量的稀H2SO4,关闭K1,一段时间之后,用燃着的木条放在a口处,木条熄灭,关闭K2,上述实验操作的目的是排除B中的空气.此时,将装置B的a接口和Y型管的b接口连接,将注射器1中的溶液推入到B中,观察到气球明显变瘪;为进一步证明二氧化碳和氢氧化钠确实发生了反应,后续实验的操作及现象是将注射器2中的溶液推入到B中,观察到气球明显鼓起.

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