题目内容

10.小红发现,金店里有两种不同的“白金”,单价相差悬殊,小红很好奇,打算进行研究.
【查阅资料】市场上所谓的“白金”通常有两种,一种是金、镍、铜、锌的合金,称为白色金;另一种是铂金,铂是一种银白色的贵重金属,用于耐腐蚀的化学仪器及首饰等,俗称“白金”,元素符号Pt.小红结合化学课上学习的金属活动性顺序,展开了下列实验活动.
(1)鉴别两种白金,她的方法是取两种白金分别放入盛有稀盐酸的试管中,有气泡产生的是含锌的白金,无气泡产生的是铂金.
(2)探究Zn、Ni(镍)、Cu的活动性顺序.
【做出假设】对三种金属的活动性顺序提出可能的假设①Zn>Ni>Cu;②Zn>Cu>Ni你觉得还有其他的可能性吗?请把它们写出来(一种即可)假设:③Ni>Zn>Cu
【查阅资料】小红同学查阅了部分含镍化合物的溶解性如表所示,且得知镍能与酸反应.
OH-NO3-SO42-Cl-
Ni2+不溶溶溶
【设计实验】同温下,取大小、厚度相同的这三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象.
【记录现象】请帮助小红把实验现象填写完整
金 属NiZnCu
与盐酸反
应的现象
气体产生缓慢,
金属逐渐溶解
气体产生迅速,
金属迅速溶解

无现象
【得出结论】原假设中正确的是①(填序号),写出镍与盐酸反应的化学方程式:Ni+2HCl=NiCl2+H2↑.
【结论应用】除小红的实验设计外,你能否像小红一样,设计另一组实验,也这样依次验证上述假设的正确与否,你的设计所用到的一组物质的化学式是Zn、NiSO4、Cu(写出一组即可,限三种物质).

分析 根据金属的性质进行分析,在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,可以从反应生成氢气的速度判断金属的活动性,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,设计实验证明金属的活动性强弱,可以依据金属活动性顺序的意义及金属的性质进行.

解答 解:【作出假设】对三种金属的活动性顺序还可以猜测为Ni>Zn>Cu,铜与酸不反应,镍能与盐酸反应生成氯化镍和氢气,说明镍在氢前,能与硫酸铜反应生成硫酸镍和铜,要设计实验证明金属的活动性,还可以依据金属与盐溶液的反应进行,所以本题答案为:Ni>Zn>Cu,
【记录现象】由于在金属活动顺序表中,铜位于氢的后面,故铜和稀盐酸不反应,故答案为:无现象;
【得出结论】判断金属的活动顺序可根据金属和稀酸反应的剧烈程度或产生气泡的快慢来判断;由记录现象可知Zn气体产生的最快,最活泼;Ni气体产生缓慢,次之;Cu不反应,最不活泼;故其顺序为:故答案为:①;
镍与稀盐酸反应生成氯化镍和氢气;故填:Ni+2HCl=NiCl2+H2↑;
【结论应用】比较三种金属的活动性强弱可以通过:“两金夹一盐”,其含义是:用两头的金属放在中间的金属的盐溶液,通过现象得出三种金属的活动性顺序.
例如:题目中比较锌、铜、镍三种金属的活动顺序可以用①锌片、铜片和硫酸镍溶液反应,锌可以置换出硫酸镍溶液的镍,同时生成硫酸锌,溶液由绿色变为无色;得出结论:锌>镍;铜不能和硫酸镍溶液发生反应可以得出:铜<镍,得出:锌>镍>铜;故答案为:用两支试管分别取硫酸镍溶液各少许,分别取锌片和铜片放入两支试管中,放锌的试管中溶液由绿色变成无色,放铜片的试管无现象,结论是Zn>Ni>Cu.
故填:Zn、NiSO4、Cu.

点评 通过金属与酸能否反应或者反应剧烈程度,金属与盐的反应,考查了金属的活动性顺序;在实验设计中要注意思维的深度和实验的严谨性.

练习册系列答案
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20.某化学兴趣小组的学生研究过量的炭粉与Fe2O3在高温条件下反应的气体产物成分.探究过程如下:
(1)提出假设:气体产物全部是C02.
(2)查阅资料:a.氮气不能与炭粉及Fe2O3反应.
b.高温下可以发生下列反应:
2Fe203+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Fe+3CO2↑  
C+C02$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CO
(3)设计方案:将一定量氧化铁在隔绝空气的环境下与过量炭粉充分反应.用实验中实际测得产生气体的质量,与理论计算得到的CO2的质量进行比较.
(4)实验装置:如图所示.
(5)实验操作:
①称量:反应前Fe2O3的质量3.20g;炭粉的质量2.00g;玻璃管C的质量48.48g.反应后玻璃管与残留固体共52.24g.
②加热前先通一段时间氮气,再夹紧弹簧夹T,点燃酒精喷灯加热.
(6)问题分析:
①用酒精喷灯而不用酒精灯的目的是获得高温.
②加热前先通一段时间氮气的目的是清除试管中空气(氧气),防止炭粉与空气中氧气发生反应.
③根据题意B试管中应加入的试液是氢氧化钠溶液或足量的氢氧化钙溶液.
④理论计算:若氧化铁与炭粉反应的气体产物全部是C02,求3.2g氧化铁完全反应时生成CO2的质量(Fe-56  O-16  C-12).1.32g
⑤根据实验数据计算实验中实际获得气体的质量1.44g.
(7)结论:(要求简述获得结论的理由)因为生成的气体质量为1.44g>1.32g,故气体产物不完全为CO2,实际是C02和C0的混合物,原假设不能成立.

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