Question

19．小松同學(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)時用到的金屬活動性順序中沒有鉻，為了了解鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，進行如下探究活動．
猜想與假設(shè)】小松同學(xué)猜想：Cr＞Al＞Cu；小雷同學(xué)猜想：Al＞Cr＞Cu
小聰同學(xué)猜想：Al＞Cu＞Cr
【查閱材料】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
【實驗設(shè)計】同溫下，取大小相同的這三種金屬薄片，分別投入等體積等濃度的足量的稀硫酸中反應(yīng)，觀察現(xiàn)象．
【操作分析】三種金屬加入稀硫酸前都先用砂布將表面擦光亮，其目的是（1）除去金屬表面氧化物（或污物）
實驗現(xiàn)象】

金屬	Cr	Al	Cu
與硫酸反應(yīng)現(xiàn)象	反應(yīng)緩慢	反應(yīng)劇烈	無明顯現(xiàn)象

【實驗結(jié)論】三種金屬的金屬活動性由強至弱的順序，（2）小雷同學(xué)猜想正確．
【回答問題】小松提出用硫酸銅溶液代替上述實驗中的稀硫酸也能得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，小雷認為不可行，理由是（3）無法比較鉻和鋁的金屬活動性強弱．
小聰認為只要選用三種藥品進行實驗就可以得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關(guān)系，這三種藥品可以是（4）A1、CrSO₄溶液、Cu．
【歸 納】通過上述實驗，可得出比較金屬活動性強弱的方法有（5）金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)；金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)金屬的性質(zhì)，分析實驗前進行打磨的目的；
（2）根據(jù)實驗一的現(xiàn)象及探究結(jié)果；
（3）根據(jù)驗證三種金屬活動性的方案設(shè)計思路，分析實驗方案不可行的原因；
（4）根據(jù)所探究的三種金屬的活動性，可以借助“三選中”的設(shè)計思路，另行設(shè)計檢驗三種金屬活動性的方案，寫出所需要的藥品；
（5）總結(jié)比較金屬活動性的實驗方案．

解答 解：（1）由于金屬在保存時可能與空氣中氧氣發(fā)生氧化，使表面形成氧化層，影響實驗，因此要使用砂紙進行打磨；
（2）同溫下，取大小相同的這三種金屬薄片，分別投入等體積等濃度的足量的稀硫酸中反應(yīng)，Cr反應(yīng)緩慢，Al反應(yīng)劇烈，Cu無明顯現(xiàn)象，說明金屬的活動性Al＞Cr＞Cu；
（3）若使用硫酸銅溶液代替稀硫酸，由于鉻、鋁都能置換出銅而無法檢驗鉻與鋁的活動性強弱，因此不宜使用硫酸銅溶液代替稀硫酸；
（4）根據(jù)三種金屬的活動性順序Al、Cr、Cu，據(jù)“三選中”的設(shè)計思路，可選取金屬鋁、銅分別放入硫酸亞鉻溶液中或把金屬鉻分別放入硫酸鋁、硫酸銅溶液中進行三種金屬活動性的檢驗；
（5）利用金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)或金屬與鹽反應(yīng)置換反應(yīng)都可以檢驗金屬的活動性；
故答案為：
（1）除去金屬表面氧化物（或污物）；
（2）小雷；
（3）無法比較鉻和鋁的金屬活動性強弱；
（4）A1、CrSO₄溶液、Cu；
（5）金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)；金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)．

點評 驗證三種金屬活動性強弱關(guān)系時，通常采取“三取中”即：取中間金屬單質(zhì)與兩端的金屬的鹽溶液反應(yīng)或取中間金屬的鹽溶液與兩端金屬的單質(zhì)反應(yīng)．