Question

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】
鎳能與鹽酸或稀硫酸反應，生成可溶于水的正二價鎳鹽，并放出氫氣．
①寫出鎳與鹽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	實驗現象	實現結論
相同濃度的NiSO4	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）【遷移應用】
用鎳片、硫酸亞鐵溶液和______溶液通過實驗也能判斷Fe、Ni、Cu的金屬活動性順序．

Answer 1

解：（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，因此根據二者產生氣泡的速率快慢比較二者的活動性強弱；
（2）因為鎳和鐵都在氫的前面，故銅不能置換出鎳，觀察到的現象是：沒有明顯現象；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）金屬和鹽溶液發生置換反應的規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紅色物質；
故答案為：（1）①Ni+2HCl=NiCl₂+H₂↑；②不能；
（2）沒有明顯現象；Fe、Ni、Cu；
（3）硫酸銅溶液．
分析：根據金屬活動性順序表進行判斷，氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應產生氫氣，且活動性越強，產生的氣泡速率越快；但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應產生氫氣；位于前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來，Zn的活動性比Cu的強，然后利用題干敘述的內容，從中提取有用的信息，完成這三種金屬的活動性探究．
點評：本題是對金屬活動性順序的考查，運用實驗探究金屬的活動性順序，考查了實驗探究的過程，注重學生運用實驗分析實驗能力的培養，可依據氫前邊的金屬會與稀硫酸、鹽酸反應產生氫氣，但氫后邊的金屬不會與稀硫酸、鹽酸反應產生氫氣，位于前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來進行分析．