Question

（2012?建陽市質檢）張欣同學家新換了水龍頭，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]
甲同學猜想1．Cr＞Fe＞Cu；乙同學猜想2．Fe＞Cu＞Cr；丙同學猜想3．Cu＞Cr＞Fe．
[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）
[實驗探究]
（1）張欣同學取大小相等的三種金屬片，用砂紙打磨光亮，分別放入三支試管中，再分別放入等量的稀硫酸．

實驗	實驗操作	實驗現象	結論與解釋
試管1		鐵片表面產生氣泡較慢，溶液變為淺綠色．	②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 ． ③張欣同學得到的結論證明 甲 同學猜想正確．
試管2		鉻片表面產生氣泡較快，溶液變為藍色．
試管3		① 銅片上沒有變化 ．

（2）請你結合所給的實驗藥品再設計一個實驗，驗證同學們的實驗和驗證結論正確．

實驗操作	實驗現象	結論與解釋
① 在兩只試管中分別放入打磨光亮的鐵片，再加入硫酸鉻溶液和硫酸銅溶液中， ．	② 在硫酸鉻溶液中的鐵片沒有變化，在硫酸銅溶液中的鐵片表面出現紅色物質 ．	同學們的實驗和驗證結論正確．

Answer 1

分析：（1）根據金屬和酸反應的現象分析；
（2）金屬和鹽溶液發生置換反應的規律是排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以利用金屬和鹽溶液的置換反應進行驗證．

解答：解：（1）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的實驗現象：銅片上沒有變化．
②根據題中信息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，開始氧化膜先于稀硫酸接觸反應生成鹽和水幾乎不能產生氫氣，所以先除去氧化膜，故②答案：除去金屬表面的氧化膜．
③根據試管1中實驗現象鐵片表面產生氣泡較慢，溶液變為淺綠色，可知金屬鐵在金屬活動順序中排在氫前，根據鉻片表面產生氣泡較快，溶液變為藍色，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③答案：甲同學猜想1正確．
（2）金屬和鹽溶液發生置換反應的規律是排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來，所以利用金屬和鹽溶液的置換反應進行驗證．
故可選擇中間的金屬與其它兩種金屬的鹽溶液能否發生置換反應進行驗證：在兩只試管中分別放入打磨光亮的鐵片，再加入硫酸鉻溶液和硫酸銅溶液中；現象為：在硫酸鉻溶液中的鐵片沒有變化，在硫酸銅溶液中的鐵片表面出現紅色物質
故答案為：（1）①銅片上沒有變化  ②除去金屬表面的氧化膜   ③甲同學猜想1正確；
          （2）在兩只試管中分別放入打磨光亮的鐵片，再加入硫酸鉻溶液和硫酸銅溶液中；現象為：在硫酸鉻溶液中的鐵片沒有變化，在硫酸銅溶液中的鐵片表面出現紅色物質．

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．