Question

鉻（Cr）是一種重要的金屬材料，它由良好的光澤度和抗腐蝕性，常用來鍍在其他金屬的表面上，鉻同鐵、鎳組成合金可以制成各種性能的不銹鋼．某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對Cr、Al、Cu的金屬活動性順序進行探究，過程如下：
【作出假設(shè)】對三種金屬的活動性順序提出三種可能的假設(shè)是：
①Cr＞Al＞Cu  ②Al＞Cr＞Cu   ③Al＞Cu＞Cr
【查閱資料】你認為該研究性學(xué)習(xí)小組必須查閱的資料是

 

①Cr、Al、Cu三種金屬的密度，②Cr能否與酸反應(yīng)，③Cr、Al、Cu三種金屬的導(dǎo)電性．
【設(shè)計實驗】相同溫度條件下，取大小相同的這三種金屬薄片，分別投入等體積、等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象．
【控制實驗條件】三種金屬在加入鹽酸前都要先用砂布將其表面擦光亮，其目的是：

 

A除去氧化膜，利于反應(yīng)         B使表面光亮，易于觀察現(xiàn)象
C使金屬溫度相同，易反應(yīng)
【記錄實驗現(xiàn)象】

金屬	Cr	Al	Cu
與鹽酸反 應(yīng)的現(xiàn)象	氣泡產(chǎn)生緩慢 金屬逐漸溶解	氣泡產(chǎn)生劇烈 金屬迅速溶解	無氣泡產(chǎn)生 金屬無變化

【得出結(jié)論】原假設(shè)中正確的是

 

 （填①②③）
寫出鉻（+2價）與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

【結(jié)論應(yīng)用】
（1）根據(jù)探究結(jié)果，你可以預(yù)測鉻與硫酸銅溶液

 

 （填“能”“不能”）反應(yīng)，理由是：

 

（2）鋁的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在空氣中比鐵更容易被氧化，但鋁制品比鐵制品更耐用是因為（用化學(xué)方程式表示）：

 

（3）金屬資源是有限的，請舉出兩例保護金屬資源的有效途徑：

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性的探究,金屬資源的保護,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【查閱資料】根據(jù)金屬的活動性順序與金屬的密度、金屬的導(dǎo)電性無關(guān)進行分析；
【控制實驗條件】根據(jù)金屬表面常有一層氧化膜，用砂布將其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜進行分析；
【得出結(jié)論】根據(jù)實驗現(xiàn)象得出正確的實驗結(jié)論以及金屬鉻和鹽酸反應(yīng)生成氯化鉻和氫氣進行分析；
【結(jié)論應(yīng)用】（1）根據(jù)金屬鉻排在氫的前面，所以可以和硫酸銅溶液反應(yīng)進行分析；
（2）根據(jù)鋁和氧氣反應(yīng)會生成氧化鋁進行分析；
（3）根據(jù)防止金屬的腐蝕、回收利用廢舊金屬、合理開采礦物及尋找金屬的代用品等方面進行分析．

解答：解：【查閱資料】通過設(shè)計的實驗可以看出，取金屬與酸反應(yīng)，然后通過現(xiàn)象確定金屬的活動性，實驗必須查閱的資料是：②；
【控制實驗條件】金屬表面常有一層氧化膜，用砂布將其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，利于金屬和酸直接反應(yīng)，故選：A；
【得出結(jié)論】因為鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡比較激烈，而鉻與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體比較緩慢，說明鉻和鋁一樣排在氫的前面，但鋁的活動性比鉻強；銅排在氫的后面，不與鹽酸反應(yīng)，因此三種金屬活動性的順序為：Al＞Cr＞Cu，假設(shè)②成立，鉻和鹽酸反應(yīng)生成氯化鉻和氫氣，化學(xué)方程式為：Cr+2HCl=CrCl₂+H₂↑；
【結(jié)論應(yīng)用】（1）因為金屬鉻排在氫的前面，比銅的活動性強，所以可以和硫酸銅溶液反應(yīng)；
（2）鋁和氧氣反應(yīng)會生成氧化鋁，化學(xué)方程式為：4Al+3O₂=2Al₂O₃；
（3）保護金屬資源的有效途徑有：防止金屬的銹蝕，回收利用廢舊金屬，有計劃、合理地開采礦物，尋找金屬的代用品等．
故答案為：【查閱資料】②；
【控制實驗條件】A；
【得出結(jié)論】②，Cr+2HCl=CrCl₂+H₂↑；
【結(jié)論應(yīng)用】（1）能，Cr的活動性比銅強，且CuSO₄可以溶于水；
（2）4Al+3O₂=2Al₂O₃；
（3）防止金屬銹蝕，回收廢舊金屬．

點評：本題是關(guān)于金屬活動性順序的實驗探究，關(guān)鍵是學(xué)會如何依據(jù)金屬和酸、金屬和鹽溶液發(fā)生反應(yīng)的規(guī)律進行分析、設(shè)計實驗并得出合理的結(jié)論．