Question

鉻（Cr）是一種具有良好的金屬光澤和抗腐蝕性的重要金屬材料，不銹鋼中的鉻表面生成一薄層致密的鈍態(tài)氧化物保護膜．某�；瘜W(xué)探究小組對Cr、Al、Cu的金屬的活動性順序進行了如下探究．
【查閱資料】鉻是銀白色有光澤的金屬，在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜．鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍色的硫酸亞鉻（CrSO₄）溶液．
（1）小明設(shè)計的實驗方案：相同溫度下，取大小相同、表面光亮的鉻、鋁和銅三種金屬薄片，分別投入等體積等溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀硫酸中，觀察現(xiàn)象，記錄以下：

金屬	Cr	Al	Cu
與硫酸反應(yīng)	氣泡產(chǎn)生緩慢， 金屬逐漸溶解	氣泡產(chǎn)生激烈， 金屬迅速溶解	無氣泡產(chǎn)生，金屬無變化

則Cr、Al和Cu三種金屬的活動性順序由強到弱順序為

 

．（填序號）
A．Cr＞Al＞Cu；    B．Al＞Cr＞Cu；  C．Al＞Cu＞Cr．
（2）小鵬先用砂紙將鉻片和鋁片的表面擦光亮，這樣做的目的是

 

．然后將兩種金屬片分別放入硫酸銅溶液中，則鉻與硫酸銅反應(yīng)時的現(xiàn)象為

 

．
（3）小鵬在 （2）實驗中，把鋁片放入硫酸銅的水溶液中，無意中發(fā)現(xiàn)有較多氣泡產(chǎn)生．
【提出問題】鋁與硫酸銅反應(yīng)生成的無色氣體是什么？
【提出合理假設(shè)】假設(shè)Ⅰ：該無色氣體可能是二氧化硫；假設(shè)Ⅱ：該無色氣體可能是氧氣；
假設(shè)Ⅲ：該無色氣體可能是

 

（填名稱）．
【設(shè)計并完成實驗】取用氣體樣品分別進行如下實驗：

實驗編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	取樣聞氣味	沒有刺激性氣味
②	收集一試管氣體，將帶火星的木條伸入試管中	帶火星的木條不復(fù)燃
③	收集一試管氣體，用燃著的木條點燃該氣體	發(fā)出輕微的爆鳴聲，并產(chǎn)生淡藍色火焰

【得出結(jié)論】由實驗③可判斷假設(shè)Ⅲ

 

（填“成立”或“不成立”），請寫出實驗③中的化學(xué)方程式為

 

．
（4）你認為中 （2）小鵬的實驗?zāi)芊癖容^鉻與鋁的金屬活動性強弱？

 

（填“能”或“不能”），請從設(shè)計思路和的合理性角度，你的理由是

 

．

Answer 1

考點：金屬活動性的探究,常見氣體的檢驗與除雜方法,書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)金屬是否能與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及反應(yīng)的速率來分析；（2）用砂布將其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，根據(jù)實驗過程來分析實驗現(xiàn)象；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律和氣體的檢驗方法來分析；（4）金屬的純度、鹽酸的濃度等相關(guān)變量都可能影響到反應(yīng)的速度，而小鵬的方案中對此都未做控制，致使影響因素過多而無法得到科學(xué)的判斷．

解答：解：（1）根據(jù)金屬鉻、金屬鋁和鹽酸反應(yīng)放出氫氣，說明鉻、鋁排在氫的前面，且鋁與鹽酸反應(yīng)氣泡產(chǎn)生激烈，鉻與鹽酸反應(yīng)氣泡緩慢，說明鋁排在鉻的前面；銅不和鹽酸反應(yīng)，說明銅排在氫的后面，三種金屬的活動性順序強弱為：Al＞Cr＞Cu；
（2）用砂布將其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，讓金屬直接反應(yīng)，鉻能置換出硫酸銅中的銅，生成藍色的硫酸鉻溶液；
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，可能是氫氣；檢驗氫氣使用的是收集氣體點燃的方法，生成水，若氫氣不純點燃時會發(fā)出爆鳴聲；
（4）對于金屬純度的影響、所用鹽酸濃度的影響等，小鵬的方案中都沒進行必要的控制，所以不能據(jù)此實驗判斷兩金屬活動性的強弱．
故答案為：（1）B；
（2）除去氧化膜，利于直接反應(yīng)；鉻片表面覆蓋一層紫紅色金屬，溶液顏色不變；
（3）氫氣；成立；2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O；
（4）不能；鉻與鋁都能與硫酸銅反應(yīng)，但不能比較兩者的反應(yīng)速率．

點評：本題主要考查如何設(shè)計實驗，進行實驗，并能正確分析，得出科學(xué)的結(jié)論的內(nèi)容，可以依據(jù)金屬活動性順序及其意義進行．