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【題目】我國第四套人民幣硬幣中使用到鎳(Ni)、銅、鐵等金屬.某興趣小組決定探究Ni、Fe、Cu的金屬活動性順序.

(1)【查閱資料】鎳能與稀硫酸反應,生成可溶于水的NiSO4,并放出氫氣.

①寫出鎳與稀硫酸反應的化學方程式

②結合所學知識, (填“能”或“不能”)直接比較出Ni、Fe的金屬活動性強弱.

(2)【探究實驗】(所用金屬片均已用砂紙打磨.)

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

鐵片表面有固體析出,

銅片表面

三種金屬活動性由強到弱的順序為

(3)【實驗反思】用鎳片、硫酸亞鐵溶液和 (填化學式)溶液通過實驗也能判斷Fe、Ni、Cu的金屬活動性順序.

(4)【遷移應用】某;瘜W實驗室廢液桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的廢液,此外還有一些不溶性雜質.若廢液直接排放到下水道不僅造成重金屬污染,而且造成浪費,該;瘜W興趣小組同學設計了如圖廢液處理方案,請回答有關問題:

①廢液在加入金屬X前需進行過濾,過濾時需要將圓形濾紙折疊處理.如圖示中不該出現(xiàn)的情況是

②加入過量金屬X發(fā)生反應的化學方程式為 ,溶液Y是

【答案】(1)①Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑②不能

(2)無明顯現(xiàn)象 Fe>Ni>Cu或鐵>鎳>銅

(3)CuSO4(4)①D ②Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 稀硫酸或H2SO4溶液

【解析】(1)①根據查閱的資料,Ni顯正二價,故與鹽酸反應時生成二價鎳鹽,同時生成氫氣,反應的方程式為:Ni+2HCl=NiCl2+H2↑;②鎳和鐵都能與鹽酸或稀硫酸反應,并放出氫氣,因此不能直接比較出Ni、Fe的金屬活動性強弱;

(2)因為鎳和鐵都在氫的前面,故銅不能置換出鎳,觀察到的現(xiàn)象是:沒有明顯現(xiàn)象;鐵可以置換出鎳,因此三種金屬活動性由強到弱的順序為:Fe、Ni、Cu;

(3)金屬和鹽溶液發(fā)生置換反應的規(guī)律是排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來,所以利用金屬和鹽溶液的置換反應進行驗證.故可選擇中間的金屬與其它兩種金屬的鹽溶液能否發(fā)生置換反應進行驗證:在兩只試管中分別放入打磨光亮的鎳片,再加入硫酸亞鐵溶液和硫酸銅溶液中;現(xiàn)象為:在硫酸亞鐵溶液中的鎳片沒有變化,在硫酸銅溶液中的鎳片表面出現(xiàn)紅色物質;

(4)從圖框中可以知道,向廢液中加入過量的金屬X得到了不純的銅,根據題干要求及廢水中的成分并結合最后得到物質為硫酸亞鐵晶體,可以判斷金屬X為鐵;銅排在氫后面,不與酸反應,而鐵排在氫前面,與酸反應,因此為除去混在銅粉里的鐵粉并且得到FeSO4溶液,把金屬混合物放入足量的稀硫酸并過濾即可,故溶液Y為稀硫酸;

練習冊系列答案
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