Question

铬（Cr）是一种具有良好的金属光泽和抗腐蚀性的重要金属材料，不锈钢中的铬表面生成一薄层致密的钝态氧化物保护膜．某校化学探究小组对Cr、Al、Cu的金属的活动性顺序进行了如下探究．
【查阅资料】铬是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜．铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO₄）溶液．
（1）小明设计的实验方案：相同温度下，取大小相同、表面光亮的铬、铝和铜三种金属薄片，分别投入等体积等溶质质量分数的足量稀硫酸中，观察现象，记录以下：

金属	Cr	Al	Cu
与硫酸反应	气泡产生缓慢， 金属逐渐溶解	气泡产生激烈， 金属迅速溶解	无气泡产生，金属无变化

则Cr、Al和Cu三种金属的活动性顺序由强到弱顺序为

 

．（填序号）
A．Cr＞Al＞Cu；    B．Al＞Cr＞Cu；  C．Al＞Cu＞Cr．
（2）小鹏先用砂纸将铬片和铝片的表面擦光亮，这样做的目的是

 

．然后将两种金属片分别放入硫酸铜溶液中，则铬与硫酸铜反应时的现象为

 

．
（3）小鹏在 （2）实验中，把铝片放入硫酸铜的水溶液中，无意中发现有较多气泡产生．
【提出问题】铝与硫酸铜反应生成的无色气体是什么？
【提出合理假设】假设Ⅰ：该无色气体可能是二氧化硫；假设Ⅱ：该无色气体可能是氧气；
假设Ⅲ：该无色气体可能是

 

（填名称）．
【设计并完成实验】取用气体样品分别进行如下实验：

实验编号	实验操作	实验现象
①	取样闻气味	没有刺激性气味
②	收集一试管气体，将带火星的木条伸入试管中	带火星的木条不复燃
③	收集一试管气体，用燃着的木条点燃该气体	发出轻微的爆鸣声，并产生淡蓝色火焰

【得出结论】由实验③可判断假设Ⅲ

 

（填“成立”或“不成立”），请写出实验③中的化学方程式为

 

．
（4）你认为中 （2）小鹏的实验能否比较铬与铝的金属活动性强弱？

 

（填“能”或“不能”），请从设计思路和的合理性角度，你的理由是

 

．

Answer 1

考点：金属活动性的探究,常见气体的检验与除杂方法,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据金属是否能与酸发生化学反应以及反应的速率来分析；（2）用砂布将其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，根据实验过程来分析实验现象；（3）根据质量守恒定律和气体的检验方法来分析；（4）金属的纯度、盐酸的浓度等相关变量都可能影响到反应的速度，而小鹏的方案中对此都未做控制，致使影响因素过多而无法得到科学的判断．

解答：解：（1）根据金属铬、金属铝和盐酸反应放出氢气，说明铬、铝排在氢的前面，且铝与盐酸反应气泡产生激烈，铬与盐酸反应气泡缓慢，说明铝排在铬的前面；铜不和盐酸反应，说明铜排在氢的后面，三种金属的活动性顺序强弱为：Al＞Cr＞Cu；
（2）用砂布将其表面擦光亮，其目的是除去氧化膜，让金属直接反应，铬能置换出硫酸铜中的铜，生成蓝色的硫酸铬溶液；
（3）根据质量守恒定律可知，可能是氢气；检验氢气使用的是收集气体点燃的方法，生成水，若氢气不纯点燃时会发出爆鸣声；
（4）对于金属纯度的影响、所用盐酸浓度的影响等，小鹏的方案中都没进行必要的控制，所以不能据此实验判断两金属活动性的强弱．
故答案为：（1）B；
（2）除去氧化膜，利于直接反应；铬片表面覆盖一层紫红色金属，溶液颜色不变；
（3）氢气；成立；2H₂+O₂

点燃  .

2H₂O；
（4）不能；铬与铝都能与硫酸铜反应，但不能比较两者的反应速率．

点评：本题主要考查如何设计实验，进行实验，并能正确分析，得出科学的结论的内容，可以依据金属活动性顺序及其意义进行．