题目内容

【题目】镀铬金属既漂亮又耐腐蚀,为了解金属铬的相关性质同学们进行了如下探究活动。

[查阅资料]

资料1:铬是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜。

资料2:铬在发生置换反应时生成Cr2+,含有Cr2+的溶液常显蓝色。

[实验药品]铝片、铬片、铜片、稀硫酸、稀盐酸、CrSO4 溶液。

[实验过程]

1)彬彬同学取大小相同的铝片、铬片和铜片,准备浸入到盛有相同质量分数的稀硫酸的三根试管中观察现象,三种金属片放入稀硫酸前要进行预处理是_____

记录现象如下:

试管1

试管2

试管3

实验现象

金属片表面产生气泡缓慢,溶液逐渐变蓝色

金属片表面产生气泡较快

实验结论

三种金属的金属活动性由强到弱的顺序为_____。( 填元素符号)

写出试管1中发生反应的化学方程式_____

2)明明从上面给定的实验药品中选了三种药品进行实验,也得出了上述三种金属的活动性强弱,则他选用的三种实验药品是_____,实验中发生反应的化学方程式为_____

[学以致用]

3)彬彬同学了解到某电镀厂废水中含有AgNO3CuNO32 CrNO32,为了从中回收贵重金属银和一种盐晶体,他设计如下图实验流程:

请回答:操作a加入足量的金属甲为_____,反应前固体B质量_____(填“大于”、 “小于”或“等于”)反应后固体D的质量。

[知识拓展]

4)工业上可利用“铝热反应”来冶炼铬,其原理是在高温下用铝将铬从其氧化物(Cr2O)中置换出来。若要制得780kg铬,理论上至少需要铝的质量是多少_____

【答案】三种金属片打磨光亮; Al>Cr>Cu 铝片、CrSO4溶液、铜片 Cr(或铬) 小于 405kg

【解析】

1)三种金属片放入稀硫酸前要进行预处理是除去保护膜和脏物;根据现象金属片表面产生气泡缓慢,溶液逐渐变蓝色可知试管1中的金属是铬,在金属活动性顺序中在氢的前面,在试管3中的现象是金属片表面产生气泡较快可知铝比铬活泼,试管2中无现象说明铜不与稀硫酸反应,金属活动性最弱,故三种金属的活动性顺序为:AlCrCu;铬和稀硫酸反应生成硫酸亚铬和氢气,化学方程式为:Cr+H2SO4=CrSO4+H2

2)如果已知三种金属的活动性顺序,用活动性位于中间的金属与另两种金属的盐溶液反应;或用活动性位于中间的金属的盐溶液与另两种金属反应,都可以验证三种金属的活动性顺序。故可选择:AlCrSO4CuAlCrSO4反应生成CrAl2SO43,化学方程式为:2Al+3CrSO4=3Cr+Al2SO43
3)根据框图提供的信息可知,金属甲是铬,蓝色溶液中的溶质是CrSO4;固体B是银和铜的混合物;溶液乙是硝酸银溶液;根据化学方程式Cu+2AgNO3=CuNO32+2Ag可知,每64份质量的铜置换出216份质量的银,所以反应前固体B质量小于反应后固体D的质量;
4)解:设理论上至少要铝的质量是x

解得x=405kg

答:理论上至少要铝的质量是405kg

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