Question

11．通過學習，我們已經了解了常見金屬在溶液中的活動性順序．鉻（Cr）是重要的金屬材料，越來越受到人們的關注．某化學興趣小組對Cr、Al、Cu的金屬活動性順序進行探究，過程如下：
【提出假設】
（1）對三種金屬的活動性順序提出三種可能的假設：
a．Al＞Cr＞Cu　　b．Cr＞Al＞Cu　　c．Al＞Cu＞Cr
【查閱資料】該研究小組必須查閱的資料是②（填序號）
①Cr、Al、Cu三種金屬的密度 ②Cr能否與酸反應 ③Cr、Al、Cu三種金屬導電性
【設計實驗】
同溫下，取大小相同的打磨過的金屬薄片，分別投入到等體積等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象，記錄如表：

金屬	Cr	Al	Cu
與鹽酸反應現(xiàn)象	氣泡產生緩慢，金屬逐漸溶解	氣泡產生激烈，金屬迅速溶解	無氣泡產生，金屬無變化

【控制實驗條件】
（2）打磨三種金屬發(fā)生的是物理變化；上述實驗使用等濃度的鹽酸溶液的理由是鹽酸的濃度不同，會影響反應產生的氣體的速率．
【得出結論】
（3）原假設中正確的是a（填假設中“a”“b”或“c”）．寫出鉻（鉻與鹽酸反應后顯+2價）與鹽酸反應的化學方程式：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑
【結論應用】
（4）根據(jù)探究結果，寫出Al絲與CuSO₄溶液反應的化學方程式2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃，并寫出反應的實驗現(xiàn)象鋁的表面覆蓋一層紅色的物質，溶液顏色由藍色變?yōu)闊o色．

Answer 1

分析 【提出假設】（1）根據(jù)金屬活動性順序可知，鐵的金屬活動性比銅強，據(jù)此進行分析解答．
【查閱資料】驗證金屬活動性順序可通過金屬與酸或鹽溶液反應，進行分析解答．
【控制實驗條件】（2）打磨三種金屬，是除去金屬表面的氧化膜，進行分析解答．
（3）根據(jù)Cr片表面產生氣泡較慢，Al片表面產生氣泡較快，銅與稀鹽酸不反應，進行分析解答．
（4）Al絲與CuSO₄溶液反應生成硫酸鋁和銅，據(jù)此進行分析解答．

解答 解：【提出假設】（1）根據(jù)金屬活動性順序可知，鋁的金屬活動性比銅強，故可猜想：Al＞Cu＞Cr．
【查閱資料】驗證金屬活動性順序可通過金屬與酸或鹽溶液反應，該研究小組必須查閱的資料是Cr能否與酸反應，無需查閱三種金屬的密度和導電性．
【設計實驗】【控制實驗條件】（2）打磨三種金屬，是除去金屬表面的氧化膜，發(fā)生的是物理變化；上述實驗使用等濃度的鹽酸溶液的理由是鹽酸的濃度不同，會影響反應產生的氣體的速率．
（3）Cr片表面產生氣泡較慢，Al片表面產生氣泡較快，銅與稀鹽酸不反應，說明鉻、Al的金屬活動性比氫強，且鋁的金屬活動性比鉻強；銅的位置排在氫的后面，不能稀鹽酸反應，會觀察到無明顯現(xiàn)象．則三種金屬活動性強弱順序是Al＞Cr＞Cu．
鉻（鉻與鹽酸反應后顯+2價）與鹽酸反應生成氯化亞鉻和氫氣，反應的化學方程式為：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑．
（4）Al絲與CuSO₄溶液反應生成硫酸鋁和銅，反應的化學方程式為2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃；反應的現(xiàn)象為鋁的表面覆蓋一層紅色的物質，溶液顏色由藍色變?yōu)闊o色．
故答案為：【提出假設】（1）Al＞Cu＞Cr；
【查閱資料】②；
【控制實驗條件】（2）物理；鹽酸的濃度不同，會影響反應產生的氣體的速率；
（3）a；Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑；
（4）2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃；鋁的表面覆蓋一層紅色的物質，溶液顏色由藍色變?yōu)闊o色．

點評 本題難度不是很大，通過實驗探究來判斷金屬的活動性強弱，實驗設計時靈活運用“反應則活潑、不反應則不活潑”是正確解答此類題的關鍵．