Question

【題目】1949 年 10 月 1 日中華人民共和國成立，在開國大典上首次實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)升國旗。 為保證國旗不被卷入，要求旗桿上的“阻斷球”要足夠結(jié)實(shí)，不易被撞裂。在“阻斷球” 的制作過程中不僅使用了鐵，還熔入了一定比例的鉻（Cr）等金屬，這是利用了合金_____的性質(zhì)。在常見金屬活動(dòng)性順序中沒有鉻，同學(xué)們決定對鉻與常見金屬鎂和銅的活動(dòng)性強(qiáng)弱進(jìn)行探究。

（查閱資料）鉻（Cr）是一種銀白色金屬，其化合物硫酸亞鉻（CrSO4）的水溶液呈藍(lán)色。硫酸亞鉻中鉻元素的化合價(jià)為_____。

（提出猜想）三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱為：

猜想一：Cr＞Mg＞Cu； 猜想二：_____；猜想三：Mg＞Cu＞Cr

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①分別向盛有 Cr 和 Cu 兩種金屬片的試管中加入同體積同濃度的稀硫酸	只有盛_____的試管中有氣泡產(chǎn)生，并得到藍(lán)色溶液	猜想三錯(cuò)誤
②向盛有硫酸鎂溶液的試管中加入金屬Cr	無明顯現(xiàn)象	猜想_____正確

（交流與討論）

（1）實(shí)驗(yàn)前所用的金屬片都需用砂紙打磨，目的是_____。

（2）實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（3）結(jié)合探究結(jié)論，有同學(xué)提出上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行優(yōu)化，只需選擇三種藥品，即可判斷金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。合理的選擇是_____（選填序號(hào)）。

①硫酸鎂溶液；②硫酸亞鉻溶液；③硫酸銅溶液；④鎂片；⑤鉻片；⑥銅片

（拓展延伸）若將實(shí)驗(yàn)步驟①和②中反應(yīng)后的混合物倒入同一燒杯中，攪拌、過濾， 得到固體 x 和溶液 y，則：

（1）溶液 y 中溶質(zhì)的成分_____（選填序號(hào)）。

A 一定有 MgSO4 B 一定有CrSO4

C 可能有 H2SO4 D 可能有CuSO4

（2）過濾過程中，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 _____，其中玻璃棒的作用是_____。

Answer 1

【答案】硬度比組成它的純金屬大 +2 Mg＞Cr＞Cu 鉻 二 除去表面的氧化膜 ①③⑤或②④⑥ ABC 漏斗 引流

【解析】

在“阻斷球” 的制作過程中不僅使用了鐵，還熔入了一定比例的鉻（Cr）等金屬，這是利用了合金硬度比組成它的純金屬大的性質(zhì)；

查閱資料：

硫酸離子通常為-2價(jià)，設(shè)硫酸亞鉻中鉻元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合物中，正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零，可得：x+（-2）=0，x=+2，故硫酸亞鉻中鉻元素的化合價(jià)為+2；

提出猜想：

鎂比銅活潑，結(jié)合其它兩個(gè)猜想，猜想二：Mg＞Cr＞Cu；

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

①實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：猜想三錯(cuò)誤，故鉻比銅活潑，分別向盛有 Cr 和 Cu 兩種金屬片的試管中加入同體積同濃度的稀硫酸，在金屬活動(dòng)性順序里，銅位于氫之后，不與稀硫酸反應(yīng)，故只有盛Cr的試管中有氣泡產(chǎn)生，并得到藍(lán)色溶液；

②向盛有硫酸鎂溶液的試管中加入金屬Cr，無明顯現(xiàn)象，說明鉻不與硫酸鎂反應(yīng)，說明鎂比鉻活潑，故猜想二正確；

交流與討論：

（1）實(shí)驗(yàn)前所用的金屬片都需用砂紙打磨，目的是：除去金屬表面的氧化膜；

（2）實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生的反應(yīng)為鉻與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鉻和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（3）可選擇：①③⑤，將鉻分別置于硫酸鎂和硫酸銅溶液中，鉻不與硫酸鎂反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，說明鎂比鉻活潑，鉻能與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鉻和銅，有紅色固體析出，說明鉻比銅活潑；

也可選擇②④⑥，將鎂片和銅片分別置于硫酸鉻溶液中，鎂能與硫酸鉻反應(yīng)生成硫酸鎂和鉻，有銀白色固體析出，說明鎂比鉻活潑，銅不與硫酸鉻反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，說明鉻比銅活潑；

拓展延伸：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟①中，鉻與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鉻和氫氣，實(shí)驗(yàn)步驟②中，試管中為硫酸鎂和鉻，將反應(yīng)后的混合物倒入同一燒杯中，一定有硫酸鎂，硫酸鉻，步驟①可能稀硫酸過量，可能含有稀硫酸， 銅不與稀硫酸、硫酸鉻、硫酸鎂反應(yīng)，故一定不含硫酸銅。故選ABC；

（2）過濾過程中，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。