Question

3．在不锈钢中加入一定比例的金属铬（Cr）能提高耐腐蚀能力，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，两同学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）小王的实验：取大小相同的铝、铬、铜三种金属片（均用砂纸打磨光亮）

实验步骤	实验现象	解释与结论
分别取3支试管，向其中加入相同质量（体积）相同浓度的稀硫酸，然后将铝、铬、铜三种金属分别插入三支试管中．	铝片表面产生的气泡较快； 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）小张的实验：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是：通过金属与酸反应比较（或：通过金属与盐溶液反应比较）．

Answer 1

分析 【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，铝和铜的关系为Al＞Cu，所以Cr可能在二者之前，二者中间，二者之后，由结合题中已有猜想进行解答；
【实验的探究】（1）三种不同金属与相同的酸反应验证金属活动顺序时，所用酸质量（体积）和浓度要相同（酸的质量（体积）浓度影响金属与酸的反应的速度）；根据实验现象进行判断，并根据铬与硫酸反应生成硫酸亚铬书写化学方程式；
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比铜强，再将铬与二者比较将出现三种情况：（1）Cr＞Al＞Cu；（2）Al＞Cr＞Cu；（3）Al＞Cu＞Cr；
【实验和探究】要利用金属与酸反应比较金属的活动性强弱时，要用相同质量（体积）的酸且浓度要相同，因为浓度影响金属与酸的反应速率；
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）质量和浓度（或体积和溶质质量分数）；二；Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑
（2）Al、CrSO₄溶液、Cu（或Cr、Al₂（SO₄）₃溶液、CuSO₄溶液）
【总结与归纳】
通过金属与酸反应比较（或：通过金属与盐溶液反应比较）（其他合理答案也可）

点评 本题考查的是金属的活动性顺序的探究，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，也考查了学生对实验设计题的评价能力，希望同学们认真把握．