Question

12．彬同学家新买了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的．他想起在学习金属性质时用到的金属活动性顺序中没有铬，为了了解铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系，进行如下探究活动．
【查阅资料】铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中表面能生成抗腐蚀性的致密氧化膜．铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（ CrSO₄）溶液…
【预测】三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系：①Cr  Al  Cu        ②Al  Cr  Cu      ③Al  Cu  Cr
【实验过程】取大小相同的三种金属薄片，用砂纸打磨光亮．

	实验一	实验二	实验三
实验现象	铬片表面产生气泡缓慢，溶液变蓝色	无现象	铝片表面产生气泡较快
实验结论	铬能和稀硫酸发生反应，反应速率较慢	铜不与稀硫酸反应	铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快
	三种金属在金属活动性顺序中由强到弱的相对位置关系是Al、Cr、Cu

【回答问题】
（1）用砂纸打磨金属片的目的是除去金属表面氧化物
（2）实验一所发生反应的化学方程式是Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑
（3）小东提出用硫酸铜溶液代替上述实验中的稀硫酸也能得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，小燕认为不可行，理由是无法比较铬和铝的金属活动性强弱
（4）小东思考后认为用铝片、铬片和硫酸铜溶液三种药品进行实验就可以得出三种金属在金属活动性顺序中的相对位置关系，你能写出小东设想的实验方案吗？请简要的写出实验步骤、实验现象和结论

实验步骤	实验现象	实验结论

Answer 1

分析 【实验过程】根据金属与酸或盐的反应规律，利用Al、Cr、Cu三种金属及其化合物间可发生的反应，推断Al、Cr、Cu三种金属活动性由强至弱的顺序．
【回答问题】（1）根据金属的性质，分析实验前进行打磨的目的；
（2）根据实验一的现象及探究结果，判断实验中所发生的反应，用化学方程式表示反应；
（3）根据验证三种金属活动性的方案设计思路，分析实验方案不可行的原因；
（4）可根据金属与盐溶液反应的快慢进行判断．

解答 解：【实验过程】铜不与稀硫酸反应，故现象为铜片表面无现象；由三种金属与酸反应的快慢可得出结论，铝能和稀硫酸发生反应，反应速率较快；由结论可得出三种金属在金属活动性顺序中由强到弱的相对位置关系是：Al  Cr  Cu；
（1）由于金属在保存时可能与空气中氧气发生氧化，使表面形成氧化层，影响实验，因此要使用砂纸进行打磨；
（2）由题意铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（ CrSO₄）溶液和氢气，故反应的化学方程式为：Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；
（3）因为铝和铬都能与硫酸铜反应，能得出铝和铬比铜活泼，但无法比较铬和铝的金属活动性强弱；
（4）可以通过设计实验，铝和铬与硫酸铜反应生成紫红色固体铜的快慢来判断金属的活泼性，生成紫红色固体快的金属活动性强，生成紫红色固体慢的金属活动性弱．
故答案为：
【实验过程】实验现象：无现象；
结论：铝能与稀硫酸发生反应，反应速率较快；Al、Cr、Cu（或“②”）；
【回答问题】（1）除去金属表面氧化物（或污物）；
（2）Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；
（3）无法比较铬和铝的金属活动性强弱；
（4）

实验步骤	实验现象	实验结论
将铝片和铬片分别置于两只试管中，向其中分别加入相同的硫酸铜溶液	铝片表面很快出现紫红色的固体，铬片出现紫红色固体较慢	三种金属的金属活动性顺序 是Al、Cr、Cu

点评 本题考查了金属活动性顺序、有关金属活动性顺序的运用及学生的审题、综合分析能力．这里有一个知识点很重要：在金属活动性顺序中，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们化合物的溶液里置换出来；所以若A金属能把B金属从它的化合物溶液里置换出来，则说明A比B活泼，若不能，则B比A活泼．