Question

13．甲同學家新?lián)Q了水龍頭，從說明書上了解到該水龍頭是銅質鍍鉻的．她想到在學過的金屬活動性順序中并沒有金屬鉻，為比較鉻與常見金屬鐵、銅的活動性強弱，她和同學們在應用所學知識進行分析的基礎上，提出了以下猜想，并進行了實驗探究．
【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，生成藍色的硫酸亞鉻（CrSO₄）溶液．
【實驗藥品】
鐵片、鉻片、銅片、稀硫酸、CuSO₄溶液、CrSO₄溶液、FeSO₄溶液．（溶液均為新制）
【甲同學實驗】
甲同學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．

實驗	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論與解釋
試管1		鐵片表面產(chǎn)生氣泡較慢，溶液變?yōu)闇\綠色．	（1）實驗前用砂紙打磨金屬片的目的是 除去金屬表面的氧化膜． （2）甲同學得到的結論是猜想1正確，他得到此結論的依據(jù)是 試管1中實驗現(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{色，從而得出鉻也排在氫前且鉻比鐵活潑，因為銅不能和稀硫酸反應生成氫氣．
試管2		鉻片表面產(chǎn)生氣泡較快，溶液變?yōu)樗{色．
試管3		銅片上沒有變化．

【乙同學實驗】
乙同學為驗證甲同學的結論，又設計了以下實驗．

實驗	實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論與解釋
試管4		\	（1）甲同學的結論正確． （2）請寫出鉻與硫酸銅反應的化學方程式 Cr+CuSO4=CuSO4+Cr．
試管5

【實驗反思】
（1）你認為乙同學沒有必要做的實驗是試管5中的實驗沒有必要做．
（2）請你結合所給的實驗藥品再設計一個實驗，驗證甲同學的結論．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結論與解釋
在試管中放入打磨光亮的鐵片，再加入CrSO4溶液	鐵片沒有變化	甲同學的結論正確．

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，解答甲同學結論中的（1），根據(jù)金屬和酸反應及甲同學實驗中的現(xiàn)象解答甲同學結論中的（2）；仿照鐵和硫酸銅反應的產(chǎn)物寫出鉻和硫酸銅反應的化學方程式；實驗反思：甲同學已比較出鐵和鉻都比金屬銅活潑所以試管5中驗證鉻和銅金屬活動性強弱的實驗沒必要做；乙同學在試管4的實驗中已驗證過鉻能置換硫酸亞鐵中的鐵，故結合所給藥品實驗反思中的（2）實驗應是為了驗證金屬鐵和鉻的金屬活動性，故選用鐵再和硫酸鉻混合看其能否反應．

解答 解：猜想3：猜想1為Cr＞Fe＞Cu；    猜想2為Fe＞Cu＞Cr，由于鐵的活動性大于銅，未知活動性的是Cr，故猜想3答案：Fe＞Cr＞Cu．
甲同學：（1）試管3中裝的是稀硫酸和銅，銅和稀硫酸不反應．故【甲同學實驗】答案：試管3的實驗現(xiàn)象：銅片上沒有變化．
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中實驗現(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{色，從而得出鉻也排在氫前且鉻比鐵活潑，因為銅不能和稀硫酸反應生成氫氣，故（2）答案：猜想1正確．
乙同學：金屬鉻比銅活潑故鉻能和硫酸銅反應生成硫酸鉻和銅，故【乙同學實驗】（2）答案：Cr+CuSO₄=CrSO₄+Cu．
【實驗反思】
（1）甲同學已比較出鐵和鉻都比金屬銅活潑所以試管5中驗證鉻和銅金屬活動性強弱的實驗沒必要做，故（1）答案：試管5中的實驗沒有必要做．
（2）乙同學在試管4的實驗中已驗證過鉻能置換硫酸亞鐵中的鐵，故結合所給藥品實驗反思中的（2）實驗應是為了驗證金屬鐵和鉻的金屬活動性，故選用鐵再和硫酸鉻混合看其能否反應，故（2）答案：在試管中放入打磨光亮的鐵片，再加入CrSO₄溶液，鐵片沒有變化．
故答案為：【做出猜想】：Fe＞Cr＞Cu；
【甲同學實驗】實驗現(xiàn)象：銅片上沒有變化；結論：（1）除去金屬表面的氧化膜；（2）1；試管1中實驗現(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{色，從而得出鉻也排在氫前且鉻比鐵活潑，因為銅不能和稀硫酸反應生成氫氣；
【乙同學實驗】Cr+CuSO₄=CuSO₄+Cr；
【實驗反思】（1）試管5中的實驗沒有必要做；（2）在試管中放入打磨光亮的鐵片，再加入CrSO₄溶液；鐵片沒有變化．

點評 本題是對金屬活動性順序的考查，運用實驗探究金屬的活動性順序，考查了實驗探究的過程，注重學生運用實驗分析實驗能力的培養(yǎng)．