Question

4．不锈钢材料中含有的金属铬（Cr）能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性．为了解金属铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，小娟与小涛进行了如下探究活动．
【猜想和假设】根据所学知识，猜想三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系：
猜想一：Cr　Al　Cu
猜想二：Al　Cr　Cu
猜想三：Al、Cu、Cr
【实验和探究】
（1）小娟的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（用砂纸打磨光亮）．

实验步骤	实验现象	解释与结论
分别取三支试管，向其中加入等质量、等浓度的稀硫酸，然后将铝、铬、铜三种金属片分别插入三支试管中．	铝片表面产生气泡较快； 铬片表面产生气泡较缓慢，溶液变蓝色； 铜片无明显现象．	猜想二成立． 铬与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸亚铬 （CrSO4）溶液，该反应的化学方程式为Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑．

（2）小涛的实验：
小涛只选用了三种药品进行实验，也得出了三种金属在金属活动顺序中的相对位置关系．则他选用的三种药品可能是Al、CrSO₄、Cu（或Al₂（SO₄）₃、Cr、CuSO₄）．
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有：①通过金属和酸反应比较；②通过金属和盐溶液反应比较．

Answer 1

分析 【猜想和假设】根据铝和铜的金属活动性铝的强，再将铬加入出现三种情况：（1）Cr、Al、Cu；（2）Al、Cr、Cu；（3）Al、Cu、Cr解答．
【实验和探究】根据所学金属活动顺序可知铜不能与硫酸反应，铝可以与硫酸反应，进而解决问题．根据题中现象，写化学方程式进行．
（2）根据三种金属的活动性顺序选择药品，可选择两头金属中间盐，中间金属两头盐．
【归纳】根据金属和酸反应产生气泡的快慢、金属和盐溶液的反应判断金属性强弱．

解答 解：【猜想和假设】铝和铜的金属活动性铝的强，再将铬加入出现三种情况：（1）Cr＞Al＞Cu；（2）Al＞Cr＞Cu；（3）Al＞Cu＞Cr；
【实验和探究】
根据实验现象：铝片表面产生的气泡较快；铬片表面产生气泡较缓慢，可知猜想二正确；
由题中信息可知，铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO₄）溶液，结合实验一有气泡产生，应该是氢气，根据质量守恒定律配平为：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：Al、CrSO₄、Cu或Al₂（SO₄）₃、Cr、CuSO₄等；
【总结与归纳】由上述实验得出比较金属活动性强弱的方法有①通过金属与酸反应比较；②通过金属与盐溶液反应比较．
故答案为：
【猜想和假设】Al、Cu、Cr；
【实验与探究】（1）二；Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；
（2）Al、CrSO₄溶液、Cu（其他合理答案也可）；
【总结与归纳】
①通过金属与酸反应比较；
②通过金属与盐溶液反应比较

点评 此题考查金属活动性顺序的比较实验探究是近几年来中考考查的重点内容之一．本题型考查实验设计的同时也考查学生对实验设计的评价能力，掌握比较金属活动性的两种方法是解答的关键．