Question

18．小彬同學(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】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
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象	鉻片表面產(chǎn)生氣泡緩慢，溶液變藍(lán)色．	無現(xiàn)象	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)	鋁能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，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（或“②”）

【回答問題】
（1）用砂紙打磨金屬片的目的是除去金屬表面氧化物（或污物）．
（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，理由是無法比較鉻和鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱．
（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A1、CrSO₄溶液、Cu．
【歸納】比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱的方法有①金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)  ②金屬與鹽發(fā)生置換反應(yīng)．

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）根據(jù)所探究的三種金屬的活動(dòng)性，可以借助“三選中”的設(shè)計(jì)思路，另行設(shè)計(jì)檢驗(yàn)三種金屬活動(dòng)性的方案，寫出所需要的藥品；
【歸 納】總結(jié)比較金屬活動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)方案．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)過程】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：銅在金屬活動(dòng)性位于氫之后，不能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，因而實(shí)驗(yàn)二無現(xiàn)象；
結(jié)論：根據(jù)鋁與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：鋁片表面產(chǎn)生氣泡較快，參照鉻與稀硫酸反應(yīng)的現(xiàn)象與結(jié)論，可得出結(jié)論：鋁能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較快；根據(jù)鋁、鉻與稀硫酸反應(yīng)放出氫氣的速率，可知鋁的活動(dòng)性比鉻強(qiáng)，因此三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)锳l、Cr、Cu（或“②”）；
【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）鉻能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸亞鉻（ CrSO₄）同時(shí)放出氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；
（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(yàn)鉻與鋁的活動(dòng)性強(qiáng)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(dòng)性順序Al、Cr、Cu，據(jù)“三選中”的設(shè)計(jì)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(jìn)行三種金屬活動(dòng)性的檢驗(yàn)；
【歸 納】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(yàn)金屬的活動(dòng)性；
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)過程】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：無現(xiàn)象；
結(jié)論：鋁能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)速率較快；Al、Cr、Cu（或“②”）；
【回答問題】（1）除去金屬表面氧化物（或污物）；
（2）Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；
（3）無法比較鉻和鋁的金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱；
（4）A1、CrSO₄溶液、Cu；
【歸 納】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(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從它們化合物的溶液里置換出來；所以若A金屬能把B金屬從它的化合物溶液里置換出來，則說明A比B活潑，若不能，則B比A活潑．