Question

4．不銹鋼材料中含有的金屬鉻（Cr）能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性．為了解金屬鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序中的相對位置關系，小娟與小濤進行了如下探究活動．
【猜想和假設】根據所學知識，猜想三種金屬在金屬活動順序中的相對位置關系：
猜想一：Cr  Al   Cu     猜想二：Al    Cr   Cu    猜想三：Al、Cu、Cr
【實驗和探究】
（1）小娟的實驗：取大小相同的鋁、鉻、銅三種金屬片（用砂紙打磨光亮）

實驗步驟	實驗現象	解釋與結論
分別取三支試管，向其 中入等質量、等濃度的 稀硫酸然后將鋁、鉻、 銅三種金屬分別插入三 支試管中．	鋁片表面產生的氣泡較快； 鉻片表面產生氣泡較緩慢， 溶液變藍色； 銅片無明顯現象．	猜想二成立． 鉻與稀硫酸反應生成 藍色的硫酸亞鉻（CrSO4） 溶液，該反應的化學方 程式為Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑

（2）小濤的實驗：小濤只選用了三種藥品進行實驗，也得出了上述猜想成立．則他選用的三種藥品可能是Al、CrSO₄溶液、Cu．

Answer 1

分析 【猜想和假設】根據鋁和銅的金屬活動性鋁的強，再將鉻加入出現三種情況：（1）Cr、Al、Cu；（2）Al、Cr、Cu；（3）Al、Cu、Cr解答．
【實驗和探究】根據所學金屬活動順序可知銅不能與硫酸反應，鋁可以與硫酸反應，進而解決問題．根據題中現象，寫化學方程式進行．
（2）根據三種金屬的活動性順序選擇藥品，可選擇兩頭金屬中間鹽，中間金屬兩頭鹽．

解答 解：【猜想和假設】鋁和銅的金屬活動性鋁的強，再將鉻加入出現三種情況：（1）Cr＞Al＞Cu；（2）Al＞Cr＞Cu；（3）Al＞Cu＞Cr；
【實驗和探究】
根據實驗現象：鋁片表面產生的氣泡較快；鉻片表面產生氣泡較緩慢，可知猜想二正確；
由題中信息可知，鉻能與稀硫酸反應，生成藍色的硫酸亞鉻（CrSO₄）溶液，結合實驗一有氣泡產生，應該是氫氣，根據質量守恒定律配平為：Cr+H₂SO₄═CrSO₄+H₂↑；
（2）如果已知三種金屬的活動性順序，用活動性位于中間的金屬與另兩種金屬的鹽溶液反應；或用活動性位于中間的金屬的鹽溶液與另兩種金屬反應，都可以驗證三種金屬的活動性順序．故可選擇：Al、CrSO₄ 、Cu或Al₂（SO₄）₃、Cr、CuSO₄等；
故答案為：
【猜想和假設】Al、Cu、Cr；
【實驗與探究】（1）二；Cr+H₂SO₄=CrSO₄+H₂↑；
（2）Al、CrSO₄溶液、Cu（其他合理答案也可）；

點評 本題考查的是金屬的活動性順序的探究，是近幾年來中考考查的重點內容之一．本題型考查實驗設計的同時，也考查了學生對實驗設計題的評價能力，希望同學們認真把握．