Question

11．通过学习，我们已经了解了常见金属在溶液中的活动性顺序．铬（Cr）是重要的金属材料，越来越受到人们的关注．某化学兴趣小组对Cr、Al、Cu的金属活动性顺序进行探究，过程如下：
【提出假设】
（1）对三种金属的活动性顺序提出三种可能的假设：
a．Al＞Cr＞Cu　　b．Cr＞Al＞Cu　　c．Al＞Cu＞Cr
【查阅资料】该研究小组必须查阅的资料是②（填序号）
①Cr、Al、Cu三种金属的密度 ②Cr能否与酸反应 ③Cr、Al、Cu三种金属导电性
【设计实验】
同温下，取大小相同的打磨过的金属薄片，分别投入到等体积等浓度的足量稀盐酸中，观察现象，记录如表：

金属	Cr	Al	Cu
与盐酸反应现象	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

【控制实验条件】
（2）打磨三种金属发生的是物理变化；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是盐酸的浓度不同，会影响反应产生的气体的速率．
【得出结论】
（3）原假设中正确的是a（填假设中“a”“b”或“c”）．写出铬（铬与盐酸反应后显+2价）与盐酸反应的化学方程式：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑
【结论应用】
（4）根据探究结果，写出Al丝与CuSO₄溶液反应的化学方程式2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃，并写出反应的实验现象铝的表面覆盖一层红色的物质，溶液颜色由蓝色变为无色．

Answer 1

分析 【提出假设】（1）根据金属活动性顺序可知，铁的金属活动性比铜强，据此进行分析解答．
【查阅资料】验证金属活动性顺序可通过金属与酸或盐溶液反应，进行分析解答．
【控制实验条件】（2）打磨三种金属，是除去金属表面的氧化膜，进行分析解答．
（3）根据Cr片表面产生气泡较慢，Al片表面产生气泡较快，铜与稀盐酸不反应，进行分析解答．
（4）Al丝与CuSO₄溶液反应生成硫酸铝和铜，据此进行分析解答．

解答 解：【提出假设】（1）根据金属活动性顺序可知，铝的金属活动性比铜强，故可猜想：Al＞Cu＞Cr．
【查阅资料】验证金属活动性顺序可通过金属与酸或盐溶液反应，该研究小组必须查阅的资料是Cr能否与酸反应，无需查阅三种金属的密度和导电性．
【设计实验】【控制实验条件】（2）打磨三种金属，是除去金属表面的氧化膜，发生的是物理变化；上述实验使用等浓度的盐酸溶液的理由是盐酸的浓度不同，会影响反应产生的气体的速率．
（3）Cr片表面产生气泡较慢，Al片表面产生气泡较快，铜与稀盐酸不反应，说明铬、Al的金属活动性比氢强，且铝的金属活动性比铬强；铜的位置排在氢的后面，不能稀盐酸反应，会观察到无明显现象．则三种金属活动性强弱顺序是Al＞Cr＞Cu．
铬（铬与盐酸反应后显+2价）与盐酸反应生成氯化亚铬和氢气，反应的化学方程式为：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑．
（4）Al丝与CuSO₄溶液反应生成硫酸铝和铜，反应的化学方程式为2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃；反应的现象为铝的表面覆盖一层红色的物质，溶液颜色由蓝色变为无色．
故答案为：【提出假设】（1）Al＞Cu＞Cr；
【查阅资料】②；
【控制实验条件】（2）物理；盐酸的浓度不同，会影响反应产生的气体的速率；
（3）a；Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑；
（4）2Al+3CuSO₄=3Cu+Al₂（SO₄）₃；铝的表面覆盖一层红色的物质，溶液颜色由蓝色变为无色．

点评 本题难度不是很大，通过实验探究来判断金属的活动性强弱，实验设计时灵活运用“反应则活泼、不反应则不活泼”是正确解答此类题的关键．