Question

13．甲同學(xué)家新?lián)Q了水龍頭，從說(shuō)明書上了解到該水龍頭是銅質(zhì)鍍鉻的．她想到在學(xué)過(guò)的金屬活動(dòng)性順序中并沒(méi)有金屬鉻，為比較鉻與常見金屬鐵、銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱，她和同學(xué)們?cè)趹?yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了以下猜想，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究．
【作出猜想】
猜想1．Cr＞Fe＞Cu；    猜想2．Fe＞Cu＞Cr；    猜想3．你的猜想是Fe＞Cr＞Cu．
【查閱資料】
①鉻（Cr）是銀白色有光澤的金屬，在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜．
②鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成藍(lán)色的硫酸亞鉻（CrSO₄）溶液．
【實(shí)驗(yàn)藥品】
鐵片、鉻片、銅片、稀硫酸、CuSO₄溶液、CrSO₄溶液、FeSO₄溶液．（溶液均為新制）
【甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)】
甲同學(xué)取大小相等的三種金屬片，用砂紙打磨光亮；再取三支試管，分別放入等量的稀硫酸．

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論與解釋
試管1		鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢，溶液變?yōu)闇\綠色．	（1）實(shí)驗(yàn)前用砂紙打磨金屬片的目的是 除去金屬表面的氧化膜． （2）甲同學(xué)得到的結(jié)論是猜想1正確，他得到此結(jié)論的依據(jù)是 試管1中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢，溶液變?yōu)闇\綠色，可知金屬鐵在金屬活動(dòng)順序中排在氫前，根據(jù)鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快，溶液變?yōu)樗{(lán)色，從而得出鉻也排在氫前且鉻比鐵活潑，因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣．
試管2		鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快，溶液變?yōu)樗{(lán)色．
試管3		銅片上沒(méi)有變化．

【乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)】
乙同學(xué)為驗(yàn)證甲同學(xué)的結(jié)論，又設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論與解釋
試管4		\	（1）甲同學(xué)的結(jié)論正確． （2）請(qǐng)寫出鉻與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式 Cr+CuSO4=CuSO4+Cr．
試管5

【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）你認(rèn)為乙同學(xué)沒(méi)有必要做的實(shí)驗(yàn)是試管5中的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要做．
（2）請(qǐng)你結(jié)合所給的實(shí)驗(yàn)藥品再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證甲同學(xué)的結(jié)論．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論與解釋
在試管中放入打磨光亮的鐵片，再加入CrSO4溶液	鐵片沒(méi)有變化	甲同學(xué)的結(jié)論正確．

Answer 1

分析 先根據(jù)猜想1和猜想2做出第三種猜想，然后根據(jù)題中信息①鉻（Cr）是銀白色有光澤的金屬，在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜，解答甲同學(xué)結(jié)論中的（1），根據(jù)金屬和酸反應(yīng)及甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象解答甲同學(xué)結(jié)論中的（2）；仿照鐵和硫酸銅反應(yīng)的產(chǎn)物寫出鉻和硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式；實(shí)驗(yàn)反思：甲同學(xué)已比較出鐵和鉻都比金屬銅活潑所以試管5中驗(yàn)證鉻和銅金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)沒(méi)必要做；乙同學(xué)在試管4的實(shí)驗(yàn)中已驗(yàn)證過(guò)鉻能置換硫酸亞鐵中的鐵，故結(jié)合所給藥品實(shí)驗(yàn)反思中的（2）實(shí)驗(yàn)應(yīng)是為了驗(yàn)證金屬鐵和鉻的金屬活動(dòng)性，故選用鐵再和硫酸鉻混合看其能否反應(yīng)．

解答 解：猜想3：猜想1為Cr＞Fe＞Cu；    猜想2為Fe＞Cu＞Cr，由于鐵的活動(dòng)性大于銅，未知活動(dòng)性的是Cr，故猜想3答案：Fe＞Cr＞Cu．
甲同學(xué)：（1）試管3中裝的是稀硫酸和銅，銅和稀硫酸不反應(yīng)．故【甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)】答案：試管3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片上沒(méi)有變化．
根據(jù)題中信息①鉻（Cr）是銀白色有光澤的金屬，在空氣中其表面能生成抗腐蝕的致密的氧化膜，開始氧化膜與稀硫酸接觸反應(yīng)生成鹽和水幾乎不能產(chǎn)生氫氣，所以先除去氧化膜，故（1）答案：除去金屬表面的氧化膜的．
（2）根據(jù)試管1中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢，溶液變?yōu)闇\綠色，可知金屬鐵在金屬活動(dòng)順序中排在氫前，根據(jù)鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快，溶液變?yōu)樗{(lán)色，從而得出鉻也排在氫前且鉻比鐵活潑，因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，故（2）答案：猜想1正確．
乙同學(xué)：金屬鉻比銅活潑故鉻能和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鉻和銅，故【乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)】（2）答案：Cr+CuSO₄=CrSO₄+Cu．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）甲同學(xué)已比較出鐵和鉻都比金屬銅活潑所以試管5中驗(yàn)證鉻和銅金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)沒(méi)必要做，故（1）答案：試管5中的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要做．
（2）乙同學(xué)在試管4的實(shí)驗(yàn)中已驗(yàn)證過(guò)鉻能置換硫酸亞鐵中的鐵，故結(jié)合所給藥品實(shí)驗(yàn)反思中的（2）實(shí)驗(yàn)應(yīng)是為了驗(yàn)證金屬鐵和鉻的金屬活動(dòng)性，故選用鐵再和硫酸鉻混合看其能否反應(yīng)，故（2）答案：在試管中放入打磨光亮的鐵片，再加入CrSO₄溶液，鐵片沒(méi)有變化．
故答案為：【做出猜想】：Fe＞Cr＞Cu；
【甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅片上沒(méi)有變化；結(jié)論：（1）除去金屬表面的氧化膜；（2）1；試管1中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢，溶液變?yōu)闇\綠色，可知金屬鐵在金屬活動(dòng)順序中排在氫前，根據(jù)鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快，溶液變?yōu)樗{(lán)色，從而得出鉻也排在氫前且鉻比鐵活潑，因?yàn)殂~不能和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣；
【乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)】Cr+CuSO₄=CuSO₄+Cr；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）試管5中的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有必要做；（2）在試管中放入打磨光亮的鐵片，再加入CrSO₄溶液；鐵片沒(méi)有變化．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)金屬活動(dòng)性順序的考查，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究金屬的活動(dòng)性順序，考查了實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，注重學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)．