Question

2019年版第五套人民币 5角硬币的材质已由“钢芯镀铜合金”改为“钢芯镀镍”，其表面色泽也因此由________ 色变为银白色。化学兴趣小组决定，探究制造 5角硬币的三种主要金属（铁、铜、镍）活动性顺序。

（查阅资料）

（1）硫酸镍溶液显绿色，Ni的化合价通常为+2价。

（2）镍能与稀硫酸反应，生成硫酸镍和氢气。

（提出猜想）猜想①：_________；猜想②：Fe＞Ni＞Cu。

（实验探究）

（1）甲组同学将一块表面洁净的镍片放入稀硫酸中，观察到的实验现象是_________，有关反应的化学方程式是_________。

（2）乙组同学将一块表面洁净的镍片浸入硫酸亚铁溶液中，一会儿取出，发现镍片表面无明显变化，说明猜想_________（填“①”或“②”）成立。

（3）丙组同学用铜片、硫酸镍溶液和_________进行实验，也得出了三种金属的活动性顺序。

（拓展延伸）

（1）某电镀公司的检修员利用工作之便，将镍网放入含有金盐的电镀液中偷偷“吸取”黄金，该盗窃手法利用了_________（填反应的基本类型）原理。该员工窃取贵重物品的行为，必将受到法律的制裁。

（2）金属活动性实际上是金属在水溶液中失去电子的能力大小。下列事实可以判断M、N两种金属活动性顺序的是_________（填序号）。

①M能和盐酸反应而N不能   

②M、N分别放入盐酸中比较反应剧烈程度

③常温下M能与氧气反应而N不能

④M能从N的盐溶液中置换出N

Answer

金黄色或红色 Ni＞Fe＞Cu 有气泡产生，溶液由无色变为绿色 ② 铁或铁片 置换反应 ①③④

【解析】

由题意，铜单质的颜色为红色，铜的合金为金黄色，镍单质为银白色，因此“钢芯镀铜合金”改为“钢芯镀镍”，其表面色泽也因此由金黄色或红色变为银白色。探究铁、铜、镍三种金属的活动性顺序。

根据题干信息，镍能与稀硫酸反应，生成硫酸镍和氢气，镍的金属活动性比铜强，与铁的活动性强弱未知，由此提出两个猜想。

提出猜想：猜想①：Ni＞Fe＞Cu；猜想②：Fe＞Ni＞Cu。

实验探究：

（1）根据资料信息可知将一块表面洁净的镍片放入稀硫酸中，观察到的实验现象是有气泡产生，溶液变成绿色，反应的化学方程式是。

（2）将一块表面洁净的镍片浸入硫酸亚铁溶液中，一会儿取出，镍片表面无明显变化，说明镍不能从亚铁离子的盐溶液中置换出铁，镍的金属活动性比铁弱，猜想②成立。

（3）用铜片、硫酸镍溶液和铁片进行实验，可以出了三种金属的活动性顺序，将铜片伸入到硫酸镍溶液中，无明显变化，说明铜的活动性比镍弱，将铁片伸入到硫酸镍溶液中，铁片表面会析出一层银白色的物质，溶液的颜色会变浅，说明铁的活动性比镍强，三种金属的活动性顺序为Fe＞Ni＞Cu。

拓展延伸：

（1）将镍网放入含有金盐的电镀液中，镍的金属活动性比金强，镍与金盐反应生成金单质与镍盐，单质与化合物反应生成新的单质和新的化合物，利用了置换反应的原理。

（2）①M能和盐酸反应而N不能，说明M的金属活动性比N强；

②M、N分别放入盐酸中比较反应剧烈程度，应该控制除金属成分不同，其他条件如M、N的质量相同，体积大小相同，稀盐酸的浓度相同等条件均一致，题干条件不完整，无法比较M、N的金属活动性顺序；

③金属活动性越强越容易与氧气反应，常温下M能与氧气反应而N不能，说明M的金属活动性比N强；

④活动性强的金属能从活动性弱的金属的盐溶液中置换出活动性弱的金属单质，M能从N的盐溶液中置换出N，说明M的金属活动性比N强；综上所述，①③④可判断M、N两种金属活动性顺序。