Question

16．某研究性學習小組的同學為探究金屬鎳（Ni，銀白色金屬）和銅的活動性順序，進行了一系列實驗活動．請你一起參與他們的活動，并回答有關問題．
探究活動一、金屬鎳和銅的活動性順序

實驗方案	實驗現象	實驗結論
將金屬鎳加入到盛有硫酸銅溶液的試管中	溶液的顏色變淺，有紅色固體析出	鎳比銅的金屬活動性強

若在生成物中Ni為+2價，則該反應的化學方程式為Ni+CuSO₄=NiSO₄+Cu．
實驗過程中，小組同學還發現試管中有無色氣體產生的“異常”現象，十分好奇，于是繼續進行探究活動．
探究活動二、無色氣體的成分是什么？
【猜想假設】A．氫氣　　 B．氧氣　　 C．二氧化硫　　 D．二氧化碳　　 E．一氧化碳
【分析推理】小明認為無色氣體不可能是二氧化碳或一氧化碳，理由是反應物中不含碳元素，化學反應前后元素種類不變．
小紅根據二氧化硫能夠形成酸雨的事實，推測二氧化硫能溶于水，且水溶液應該呈酸性能使指示劑變色小組同學認為小紅的觀點合理，于是將收集到到氣體收入紫色石蕊溶液溶液中，發現溶液不變色，證明無色氣體不是二氧化硫．
綜上所述，小組同學認為，無色氣體可能是氫氣，或者氧氣．
【設計方案】為確定氣體成分，小組同學設計了如下實驗方案：
用如圖所示裝置進行實驗，先檢驗氣體純度，然后將燃著的木條放在尖嘴處，發現氣體燃燒并發出淡藍色火焰，證明無色氣體可能是氫氣．
該實驗方案中濃硫酸的作用是除去氣體中的水分．
【評價與反應】小組同學認為，還可以補充一個實驗，驗證無色氣體中含有氫元素，從而進一步證明無色氣體可能是氫氣．他們應補充的實驗是在點燃氣體的火焰上方罩一個干冷的燒杯，燒杯內壁產生水珠．

Answer 1

分析 探究活動一、將金屬鎳加入到盛有硫酸銅溶液的試管中，由實驗結論中“鎳比銅的金屬活動性強”可知鎳可把銅從硫酸銅溶液中置換出來去分析；
【分析推理】
  根據質量守恒定律：化學反應前后 元素種類不變去分析；
【設計方案】
  從氫氣是可燃性氣體，濃硫酸具有吸水性去分析；
【評價與反應】
   根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變．要驗證氣體中含有氫元素，將其點燃，看生成物中是否有水生成．

解答 解：探究活動一、將金屬鎳加入到盛有硫酸銅溶液的試管中，由實驗結論中“鎳比銅的金屬活動性強”可知鎳可把銅從硫酸銅溶液中置換出來，其反應的化學方程式為：Ni+CuSO₄=NiSO₄+Cu；由于有銅生成，所以會有紅色的物質出現；
【分析推理】
  由于反應物中不含碳元素，根據質量守恒定律：化學反應前后 元素種類不變；可知不可能是二氧化碳或一氧化碳；由題意可知：二氧化硫能溶于水，且水溶液應該呈酸性能使紫色石蕊溶液變紅；
【設計方案】
  由題目中結論該氣體可能是氫氣，由于氫氣是可燃性氣體，所以使用時要檢驗氫氣的純度；濃硫酸具有吸水性，可除去氣體中的水分；
【評價與反應】
   根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變．要驗證氣體中含有氫元素，可在點燃氣體的火焰上方罩一個干冷的燒杯，如果燒杯內壁產生水珠，說明生成了水，水是由氫元素和氧元素組成的，從而證明反應物中含有氫元素；
故答案為：在點燃氣體的火焰上方罩一個干冷的燒杯，燒杯內壁產生水珠．
答案：探究活動一、紅； Ni+CuSO₄=NiSO₄+Cu；
【分析推理】反應物中不含碳元素，化學反應前后 元素種類不變；紫色石蕊溶液
【設計方案】檢驗氣體純度；         除去氣體中的水分；
【評價與反應】在點燃氣體的火焰上方罩一個干冷的燒杯，燒杯內壁產生水珠．

點評 要會利用金屬活動順序表設計實驗，去驗證金屬的還原性強弱．前邊的金屬會把后邊的金屬從其鹽溶液中置換出來．靈活運用質量守恒定律等．