Question

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    ③Al  Cu  Cr
【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 現象	鉻片表面產生氣泡緩慢，溶液變藍色．	無現象	鋁片表面產生氣泡較快．
結論	鉻能和稀硫酸發生反應，反應速率較慢．	銅不與稀硫酸反應	鋁能和稀硫酸發生反應，反應速率較快
	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 AlCrCu

【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

．
（2）實驗一所發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

無法比較鉻和鋁的金屬活動性強弱

．
（4）小東思考后認為用鋁片、鉻片和硫酸銅溶液三種藥品進行實驗就可以得出三種金屬在金屬活動性順序中的相對位置關系，你能寫出小東設想的實驗方案嗎？請簡要的寫出實驗步驟、實驗現象和結論（注意：若答對這小題將獎勵4分，但化學試卷總分不超過60分．）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
將鋁片和鉻片分別置于兩只試管中，向其中分別加入相同的硫酸銅溶液	鋁片表面很快出現紫紅色的固體，鉻片出現紫紅色固體較慢	三種金屬的金屬活動性順序 是Al、Cr、Cu

Answer 1

分析：實驗過程】根據金屬與酸或鹽的反應規律，利用Al、Cr、Cu三種金屬及其化合物間可發生的反應，推斷Al、Cr、Cu三種金屬活動性由強至弱的順序．
【回答問題】（1）根據金屬的性質，分析實驗前進行打磨的目的；
（2）根據實驗一的現象及探究結果，判斷實驗中所發生的反應，用化學方程式表示反應；
（3）根據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）可根據金屬與鹽溶液反應的快慢進行判斷．

解答：解：【實驗過程】銅不與稀硫酸反應，故現象為銅片表面無現象；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；
（1）由于金屬在保存時可能與空氣中氧氣發生氧化，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，故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）可以通過設計實驗，鋁和鉻與硫酸銅反應生成紫紅色固體銅的快慢來判斷金屬的活潑性，生成紫紅色固體快的金屬活動性強，生成紫紅色固體慢的金屬活動性弱．
故答案為：
【實驗過程】實驗現象：無現象；
結論：鋁能與稀硫酸發生反應，反應速率較快；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性強弱；
（4）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
將鋁片和鉻片分別置于兩只試管中，向其中分別加入相同的硫酸銅溶液	鋁片表面很快出現紫紅色的固體，鉻片出現紫紅色固體較慢	三種金屬的金屬活動性順序 是Al、Cr、Cu

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；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．