Question

【題目】我國(guó)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(dòng)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(xué)方程式 ．

②結(jié)合所學(xué)知識(shí)， （填“能”或“不能”）直接比較出Ni、Fe的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱．

（2）[探究實(shí)驗(yàn)]（所用金屬片均已用砂紙打磨）．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
相同濃度的NiSO4溶液	鐵片表面有固體析出，銅片表面 ．	三種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋?/span> ．

（3）[實(shí)驗(yàn)反思]用鎳片、硫酸亞鐵溶液和 （填化學(xué)式）溶液通過實(shí)驗(yàn)也能判斷Fe、Ni、Cu的金屬活動(dòng)性順序．

（4）[遷移應(yīng)用]某化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(fèi)，該�；瘜W(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖廢液處理方案，請(qǐng)回答有關(guān)問題：

①?gòu)U液在加入金屬X前需進(jìn)行過濾，過濾時(shí)需要將圓形濾紙折疊處理．如圖不該出現(xiàn)的情況是 ．

②加入過量金屬X發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，溶液Y是 ．

Answer 1

【答案】（1）①Ni+2HCl=NiCl2+H2↑；②不能；

（2）沒有明顯現(xiàn)象；Fe、Ni、Cu；

（3）CuSO4；（4）①D；②Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；稀硫酸；

【解析】（1）①根據(jù)查閱的資料，Ni顯正二價(jià)，故與鹽酸反應(yīng)時(shí)生成二價(jià)鎳鹽，同時(shí)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，因此根據(jù)二者產(chǎn)生氣泡的速率快慢比較二者的活動(dòng)性強(qiáng)弱；

（2）因?yàn)殒嚭丸F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(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋篎e、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?gòu)钠潲}溶液中置換出來，所以利用金屬和鹽溶液的置換反應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)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(jìn)行驗(yàn)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）①操作中需要將圓形濾紙折疊處理，D中的濾紙，接口處出現(xiàn)縫隙，液體會(huì)直接的進(jìn)入下面的燒杯，故不該出現(xiàn)．

②為回收廢液中的Cu2+并得到較為純凈的FeSO4溶液，需向廢液中加入過量的鐵粉與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)．發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；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．