Question

不銹鋼材料中含有的金屬鉻（Cr）能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性．為了解金屬鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關系，小娟與小濤進行了如下探究活動．

【猜想和假設】根據(jù)所學知識，猜想三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系：

猜想一：Cr  Al   Cu     猜想二：Al    Cr   Cu    猜想三：　　．

【實驗和探究】

（1）小娟的實驗：取大小相同的鋁、鉻、銅三種金屬片（用砂紙打磨光亮）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	解釋與結(jié)論
分別取三支試管，向其中入 等質(zhì)量、等濃度的稀硫酸然 后將鋁、鉻、銅三種金屬分 別插入三支試管中．	鋁片表面產(chǎn)生的氣泡較快； 鉻片表面產(chǎn)生氣泡較緩慢， 溶液變藍色； 銅片無明顯現(xiàn)象．	猜想　　成立． 鉻與稀硫酸反應生成藍色的 硫酸亞鉻（CrSO4）溶液，該反應的化學方程式為　　．

（2）小濤的實驗：

小濤只選用了三種藥品進行實驗，也得出了三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系．則他選用的三種藥品可能是　　．

【總結(jié)與歸納】由上述實驗得出比較金屬活動性強弱的方法有：①　通過金屬與酸反應比較　；②　　．

Answer 1

【考點】金屬活動性的探究；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．

【專題】科學探究．

【分析】【猜想和假設】根據(jù)鋁和銅的金屬活動性鋁的強，再將鉻加入出現(xiàn)三種情況：（1）Cr、Al、Cu；（2）Al、Cr、Cu；（3）Al、Cu、Cr解答．

【實驗和探究】根據(jù)所學金屬活動順序可知銅不能與硫酸反應，鋁可以與硫酸反應，進而解決問題．根據(jù)題中現(xiàn)象，寫化學方程式進行．

（2）根據(jù)三種金屬的活動性順序選擇藥品，可選擇兩頭金屬中間鹽，中間金屬兩頭鹽．

【歸納】根據(jù)金屬和酸反應產(chǎn)生氣泡的快慢、金屬和鹽溶液的反應判斷金屬性強弱．

【解答】解：【猜想和假設】鋁和銅的金屬活動性鋁的強，再將鉻加入出現(xiàn)三種情況：（1）Cr＞Al＞Cu；（2）Al＞Cr＞Cu；（3）Al＞Cu＞Cr；

【實驗和探究】

根據(jù)實驗現(xiàn)象：鋁片表面產(chǎn)生的氣泡較快；鉻片表面產(chǎn)生氣泡較緩慢，可知猜想二正確；

由題中信息可知，鉻能與稀硫酸反應，生成藍色的硫酸亞鉻（CrSO₄）溶液，結(jié)合實驗一有氣泡產(chǎn)生，應該是氫氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平為：Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑；

（2）如果已知三種金屬的活動性順序，用活動性位于中間的金屬與另兩種金屬的鹽溶液反應；或用活動性位于中間的金屬的鹽溶液與另兩種金屬反應，都可以驗證三種金屬的活動性順序．故可選擇：Al、CrSO₄ 、Cu或Al₂（SO₄）₃、Cr、CuSO₄等；

【總結(jié)與歸納】由上述實驗得出比較金屬活動性強弱的方法有①通過金屬與酸反應比較；②通過金屬與鹽溶液反應比較．

故答案為：

【猜想和假設】Al、Cu、Cr；

【實驗與探究】（1）二；Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；

（2）Al、CrSO₄溶液、Cu（其他合理答案也可）；

【總結(jié)與歸納】

 ①通過金屬與酸反應比較；

②通過金屬與鹽溶液反應比較（其他合理答案也可）．

【點評】本題考查的是金屬的活動性順序的探究，是近幾年來中考考查的重點內(nèi)容之一．本題型考查實驗設計的同時，也考查了學生對實驗設計題的評價能力，希望同學們認真把握．