Question

【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(yīng)，生成可溶于水的NiSO4 ， 并放出氫氣．
①寫出鎳與稀硫酸反應(yīng)的化學方程式 ．
②結(jié)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	結(jié) 論
	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(yīng)用】某校化學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(zhì)．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，該校化學興趣小組同學設(shè)計了如圖廢液處理方案，請回答有關(guān)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(yīng)的化學方程式為 ， 溶液Y是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,不能
（2）無明顯現(xiàn)象,Fe＞Ni＞Cu或鐵＞鎳＞銅
（3）CuSO4
（4）D,Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,稀硫酸或H2SO4溶液
【解析】（1）①根據(jù)查閱的資料，Ni顯正二價，故與鹽酸反應(yīng)時生成二價鎳鹽，同時生成氫氣，反應(yīng)的方程式為：Ni+2HCl=NiCl2+H2↑；
②鎳和鐵都能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zhì)；
（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(jù)題干要求及廢水中的成分并結(jié)合最后得到物質(zhì)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(yīng)，而鐵排在氫前面，與酸反應(yīng)，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.
故答案為：（1）Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑；不能；（2）無明顯現(xiàn)象 Fe＞Ni＞Cu或鐵＞鎳＞銅；（3）CuSO4；（4）C ；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；稀硫酸或H2SO4溶液.

在金屬活動性順序中，氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，且活動性越強，產(chǎn)生的氣泡速率越快；但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣；位于前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來.