Question

18．同學(xué)家新買了水龍頭，從說明書上了解到該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻的．他想起在學(xué)習(xí)金屬性質(zhì)時(shí)用到的金屬活動性順序中沒有鉻，為了了解鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，進(jìn)行如下探究活動：
【查閱資料】鉻（Cr）是銀白色有光澤的金屬，在空氣中表面能生成抗腐蝕性的致密氧化膜．鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍(lán)色的硫酸亞鉻（CrSO₄）溶液…
鋁是銀白色有光澤的金屬，能與稀硫酸反應(yīng)，生成無色的硫酸鋁溶液…
【預(yù)測】三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系：
①Cr  Al  Cu     ②Al  Cr  Cu    ③Al  Cu  Cr
【實(shí)驗(yàn)過程】取大小相同的三種金屬薄片，用砂紙打磨光亮．

	實(shí)驗(yàn)一	實(shí)驗(yàn)二	實(shí)驗(yàn)三
實(shí)驗(yàn) 方案	將鉻片插入稀硫酸中；觀察現(xiàn)象	將銅片插入相同濃度稀硫酸中；觀察現(xiàn)象	將鋁片插入相同濃度稀硫酸中；觀察現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象	鉻片表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液變藍(lán)色	無明顯變化	鋁片表面產(chǎn)生氣泡較快．
結(jié)論	鉻能和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較慢	銅不與稀硫酸反應(yīng)	鋁與稀硫酸反應(yīng)速率較快
	三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系是AlCrCu

【回答問題】（1）用砂紙打磨金屬片的目的是除去氧化膜．
（2）實(shí)驗(yàn)一所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑．
（3）小東提出用硫酸銅溶液代替上述實(shí)驗(yàn)中的稀硫酸也能得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，小燕認(rèn)為不可行，理由是Al、Cr都能與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)．
（4）小清認(rèn)為只要選用三種藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，這三種藥品可以是Al、CrSO₄溶液、Cu．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)過程】根據(jù)金屬與酸或鹽的反應(yīng)規(guī)律，利用Al、Cr、Cu三種金屬及其化合物間可發(fā)生的反應(yīng)，推斷Al、Cr、Cu三種金屬活動性由強(qiáng)至弱的順序．
【回答問題】（1）根據(jù)金屬的性質(zhì)，分析實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行打磨的目的；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的現(xiàn)象及探究結(jié)果，判斷實(shí)驗(yàn)中所發(fā)生的反應(yīng)，用化學(xué)方程式表示反應(yīng)；
（3）根據(jù)驗(yàn)證三種金屬活動性的方案設(shè)計(jì)思路，分析實(shí)驗(yàn)方案不可行的原因；
（4）小題開放性比較強(qiáng)，答案不唯一，可以用A1、CrSO₄溶液、Cu；也可以用A1₂（SO₄）₃溶液、Cr、CuSO₄溶液，都是最簡單的實(shí)驗(yàn)方法．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)過程】銅不與稀硫酸反應(yīng)，故現(xiàn)象為銅片表面無現(xiàn)象；由三種金屬與酸反應(yīng)的快慢可得出結(jié)論，鋁能和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較快；由結(jié)論可得出三種金屬在金屬活動性順序中由強(qiáng)到弱的相對位置關(guān)系是：Al  Cr  Cu；
【回答問題】（1）由于金屬在保存時(shí)可能與空氣中氧氣發(fā)生氧化，使表面形成氧化層，影響實(shí)驗(yàn)，因此要使用砂紙進(jìn)行打磨；
（2）由題意鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍(lán)色的硫酸亞鉻（ CrSO₄）溶液和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑；
（3）因?yàn)殇X和鉻都能與硫酸銅溶液反應(yīng)，能得出鋁和鉻比銅活潑，但無法比較鉻和鋁的金屬活動性強(qiáng)弱；
（4）用三種藥品是最簡單的實(shí)驗(yàn)方法，可以用A1、CrSO₄溶液、Cu；也可以用A1₂（SO₄）₃溶液、Cr、CuSO₄溶液．
故選A1、CrSO₄溶液、Cu（合理答案均即可）歸納：①通過金屬與酸反應(yīng)判斷金屬活動性強(qiáng)弱 ②通過金屬與鹽溶液反應(yīng)判斷金屬活動性強(qiáng)弱．
故答案為：【實(shí)驗(yàn)過程】

	實(shí)驗(yàn)一	實(shí)驗(yàn)二	實(shí)驗(yàn)三
實(shí)驗(yàn) 方案	將鉻片插入稀硫酸中；觀察現(xiàn)象	將銅片插入相同濃度稀硫酸中；觀察現(xiàn)象	將鋁片插入相同濃度稀硫酸中；觀察現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象	鉻片表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液變藍(lán)色．	無明顯變化	鋁片表面產(chǎn)生氣泡較快．
結(jié)論	鉻能和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較慢．	銅不與稀硫酸反應(yīng)	鋁與稀硫酸反應(yīng)速率較快
	三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系是  Al Cr Cu

【回答問題】（1）除去氧化膜；
（2）Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑；
（3）Al、Cr都能與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)；
（4）Al、CrSO₄ 溶液、Cu．

點(diǎn)評 本題考查了金屬活動性順序、有關(guān)金屬活動性順序的運(yùn)用及學(xué)生的審題、綜合分析能力．這里有一個(gè)知識點(diǎn)很重要：在金屬活動性順序中，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們化合物的溶液里置換出來．