Question

11．通過學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)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(guān)注．某化學(xué)興趣小組對Cr、Al、Cu的金屬活動性順序進(jìn)行探究，過程如下：
【提出假設(shè)】
（1）對三種金屬的活動性順序提出三種可能的假設(shè)：
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(yīng) ③Cr、Al、Cu三種金屬導(dǎo)電性
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
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(yīng)現(xiàn)象	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

【控制實(shí)驗(yàn)條件】
（2）打磨三種金屬發(fā)生的是物理變化；上述實(shí)驗(yàn)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(yīng)產(chǎn)生的氣體的速率．
【得出結(jié)論】
（3）原假設(shè)中正確的是a（填假設(shè)中“a”“b”或“c”）．寫出鉻（鉻與鹽酸反應(yīng)后顯+2價(jià)）與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑
【結(jié)論應(yīng)用】
（4）根據(jù)探究結(jié)果，寫出Al絲與CuSO₄溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃，并寫出反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鋁的表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)，溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o色．

Answer 1

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

解答 解：【提出假設(shè)】（1）根據(jù)金屬活動性順序可知，鋁的金屬活動性比銅強(qiáng)，故可猜想：Al＞Cu＞Cr．
【查閱資料】驗(yàn)證金屬活動性順序可通過金屬與酸或鹽溶液反應(yīng)，該研究小組必須查閱的資料是Cr能否與酸反應(yīng)，無需查閱三種金屬的密度和導(dǎo)電性．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】【控制實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yīng)產(chǎn)生的氣體的速率．
（3）Cr片表面產(chǎn)生氣泡較慢，Al片表面產(chǎn)生氣泡較快，銅與稀鹽酸不反應(yīng)，說明鉻、Al的金屬活動性比氫強(qiáng)，且鋁的金屬活動性比鉻強(qiáng)；銅的位置排在氫的后面，不能稀鹽酸反應(yīng)，會觀察到無明顯現(xiàn)象．則三種金屬活動性強(qiáng)弱順序是Al＞Cr＞Cu．
鉻（鉻與鹽酸反應(yīng)后顯+2價(jià)）與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鉻和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑．
（4）Al絲與CuSO₄溶液反應(yīng)生成硫酸鋁和銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃；反應(yīng)的現(xiàn)象為鋁的表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)，溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o色．
故答案為：【提出假設(shè)】（1）Al＞Cu＞Cr；
【查閱資料】②；
【控制實(shí)驗(yàn)條件】（2）物理；鹽酸的濃度不同，會影響反應(yīng)產(chǎn)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(zhì)，溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o色．

點(diǎn)評 本題難度不是很大，通過實(shí)驗(yàn)探究來判斷金屬的活動性強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)靈活運(yùn)用“反應(yīng)則活潑、不反應(yīng)則不活潑”是正確解答此類題的關(guān)鍵．