Question

铬（Cr）是一种重要的金属材料，它由良好的光泽度和抗腐蚀性，常用来镀在其他金属的表面上，铬同铁、镍组成合金可以制成各种性能的不锈钢．某校化学研究性学习小组对Cr、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究，过程如下：
【作出假设】对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设是：
①Cr＞Al＞Cu  ②Al＞Cr＞Cu   ③Al＞Cu＞Cr
【查阅资料】你认为该研究性学习小组必须查阅的资料是

 

①Cr、Al、Cu三种金属的密度，②Cr能否与酸反应，③Cr、Al、Cu三种金属的导电性．
【设计实验】相同温度条件下，取大小相同的这三种金属薄片，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象．
【控制实验条件】三种金属在加入盐酸前都要先用砂布将其表面擦光亮，其目的是：

 

A除去氧化膜，利于反应         B使表面光亮，易于观察现象
C使金属温度相同，易反应
【记录实验现象】

金属	Cr	Al	Cu
与盐酸反 应的现象	气泡产生缓慢 金属逐渐溶解	气泡产生剧烈 金属迅速溶解	无气泡产生 金属无变化

【得出结论】原假设中正确的是

 

 （填①②③）
写出铬（+2价）与盐酸反应的化学方程式

 

【结论应用】
（1）根据探究结果，你可以预测铬与硫酸铜溶液

 

 （填“能”“不能”）反应，理由是：

 

（2）铝的化学性质比较活泼，在空气中比铁更容易被氧化，但铝制品比铁制品更耐用是因为（用化学方程式表示）：

 

（3）金属资源是有限的，请举出两例保护金属资源的有效途径：

 

．

Answer 1

考点：金属活动性的探究,金属资源的保护,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【查阅资料】根据金属的活动性顺序与金属的密度、金属的导电性无关进行分析；
【控制实验条件】根据金属表面常有一层氧化膜，用砂布将其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜进行分析；
【得出结论】根据实验现象得出正确的实验结论以及金属铬和盐酸反应生成氯化铬和氢气进行分析；
【结论应用】（1）根据金属铬排在氢的前面，所以可以和硫酸铜溶液反应进行分析；
（2）根据铝和氧气反应会生成氧化铝进行分析；
（3）根据防止金属的腐蚀、回收利用废旧金属、合理开采矿物及寻找金属的代用品等方面进行分析．

解答：解：【查阅资料】通过设计的实验可以看出，取金属与酸反应，然后通过现象确定金属的活动性，实验必须查阅的资料是：②；
【控制实验条件】金属表面常有一层氧化膜，用砂布将其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，利于金属和酸直接反应，故选：A；
【得出结论】因为铝与盐酸反应产生气泡比较激烈，而铬与稀盐酸反应产生气体比较缓慢，说明铬和铝一样排在氢的前面，但铝的活动性比铬强；铜排在氢的后面，不与盐酸反应，因此三种金属活动性的顺序为：Al＞Cr＞Cu，假设②成立，铬和盐酸反应生成氯化铬和氢气，化学方程式为：Cr+2HCl=CrCl₂+H₂↑；
【结论应用】（1）因为金属铬排在氢的前面，比铜的活动性强，所以可以和硫酸铜溶液反应；
（2）铝和氧气反应会生成氧化铝，化学方程式为：4Al+3O₂=2Al₂O₃；
（3）保护金属资源的有效途径有：防止金属的锈蚀，回收利用废旧金属，有计划、合理地开采矿物，寻找金属的代用品等．
故答案为：【查阅资料】②；
【控制实验条件】A；
【得出结论】②，Cr+2HCl=CrCl₂+H₂↑；
【结论应用】（1）能，Cr的活动性比铜强，且CuSO₄可以溶于水；
（2）4Al+3O₂=2Al₂O₃；
（3）防止金属锈蚀，回收废旧金属．

点评：本题是关于金属活动性顺序的实验探究，关键是学会如何依据金属和酸、金属和盐溶液发生反应的规律进行分析、设计实验并得出合理的结论．