Question

10．小彬同學家新買了水龍頭，從說明書上了解到該水龍頭是銅質鍍鉻的．他想起在學習金屬性質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系，進行如下探究活動．
【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，生成藍色的硫酸亞鉻（ CrSO₄）溶液…
【預測】三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關系：①Cr Al Cu；②Al Cr Cu．
[實驗過程】取大小相同的三種金屬薄片，用砂紙打磨光亮．

	實驗一	實驗二	實驗三
實驗 方案
實驗 現(xiàn)象	表面產生氣泡緩慢，溶液變藍色．	無明顯變化	鋁片表面產生氣泡較快．
結論	鉻能和稀硫酸發(fā)生反應，反應速率較慢．	銅不與稀硫酸反應	鋁與稀硫酸反應速率較快
	三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關系是AlCrCu

【交流討論】①用砂紙打磨金屬片的目的是除去氧化膜．
②實驗一發(fā)生反應的化學方程式是Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑．
③小東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系，小燕認為不可行，理由是Al、Cr都能與硫酸銅溶液發(fā)生反應．
④若實驗比較鐵和銅的金屬活動性順序，可選用的試劑是Fe、硫酸溶液、Cu．

Answer 1

分析 【實驗過程】根據(jù)金屬與酸或鹽的反應規(guī)律，利用Al、Cr、Cu三種金屬及其化合物間可發(fā)生的反應，推斷Al、Cr、Cu三種金屬活動性由強至弱的順序．
【交流討論】①根據(jù)金屬的性質，分析實驗前進行打磨的目的；
②根據(jù)實驗一的現(xiàn)象及探究結果，判斷實驗中所發(fā)生的反應，用化學方程式表示反應；
③根據(jù)驗證三種金屬活動性的方案設計思路，分析實驗方案不可行的原因；
④金屬活動性的比較可分別利用氫前金屬與酸反應時可生成氫氣，氫后不能，以及活動性強的金屬可以把活動性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來的規(guī)律，對鐵與銅的活動性進行比較．

解答 解：【實驗過程】銅不與稀硫酸反應，故現(xiàn)象為銅片表面無現(xiàn)象；由三種金屬與酸反應的快慢可得出結論，鋁能和稀硫酸發(fā)生反應，反應速率較快；由結論可得出三種金屬在金屬活動性順序中由強到弱的相對位置關系是：Al  Cr  Cu；
【回答問題】（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）由題意鉻能與稀硫酸反應，生成藍色的硫酸亞鉻（ CrSO₄）溶液和氫氣，該反應的化學方程式為：Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑；
（3）因為鋁和鉻都能與硫酸銅溶液反應，能得出鋁和鉻比銅活潑，但無法比較鉻和鋁的金屬活動性強弱；
（4）鐵的活動性比銅強且鐵在氫前，銅在氫后，所以可利用兩種金屬與鹽酸反應，鐵與鹽酸反應生成氫氣，而銅不能，以及鐵與硫酸銅進行反應鐵可以置換出硫酸銅中的銅，利用這些原理設計實驗并比較其金屬活動性的大小比較．
故答案為：【實驗過程】

	實驗一	實驗二	實驗三
實驗 方案
實驗 現(xiàn)象	鉻片表面產生氣泡緩慢，溶液變藍色．	無明顯變化	鋁片表面產生氣泡較快．
結論	鉻能和稀硫酸發(fā)生反應，反應速率較慢．	銅不與稀硫酸反應	鋁與稀硫酸反應速率較快
	三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關系是  Al Cr Cu

【回答問題】（1）除去氧化膜；
（2）Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑；
（3）Al、Cr都能與硫酸銅溶液發(fā)生反應；
（4）Fe、硫酸溶液、Cu或Fe、CuSO₄等．

點評 本題考查了金屬活動性順序、有關金屬活動性順序的運用及學生的審題、綜合分析能力．這里有一個知識點很重要：在金屬活動性順序中，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．