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(dòng)性順序中沒有鉻，為了了解鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動(dòng)性順序中的相對(duì)位置關(guān)系，進(jìn)行如下探究活動(dòng)：
【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(cè)】三種金屬在金屬活動(dòng)性順序中的相對(duì)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(dòng)性順序中的相對(duì)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(dòng)性順序中的相對(duì)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(dòng)性順序中的相對(duì)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(dòng)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(dòng)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(jiǎn)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(dòng)性順序中由強(qiáng)到弱的相對(duì)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(dòng)性強(qiáng)弱；
（4）用三種藥品是最簡(jiǎn)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(dòng)性強(qiáng)弱 ②通過金屬與鹽溶液反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)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(dòng)性順序中的相對(duì)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(píng) 本題考查了金屬活動(dòng)性順序、有關(guān)金屬活動(dòng)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(shí)點(diǎn)很重要：在金屬活動(dòng)性順序中，位于前面的金屬能把位于后面的金屬?gòu)乃鼈兓�合物的溶液里置換出來．