铬(Cr )是一种重要的金属材料,它具有良好的光泽度和抗腐蚀性,常用来镀在其他金属的表面,铬同铁、镍组成的合金可以制成各种性能的不锈钢.某校化学小组对Cr、Al、Cu 的金属活动性顺序进行探究,过程如下:
作出假设:对三种金属的活动性顺序提出可能的假设
(1)Al>Cr>Cu;(2)Al>Cu>Cr
你觉得还有其他的可能性吗?请把它们写出来(有几种写几种,错答、多答扣分)
假设:(3)______(4)______…
查阅资料:该小组同学查阅了部分含铬化合物的溶解性如下表:
OH- | NO3- | SO42- | Cl- | CO32- | |
Cr3+ | 不 | 溶 | 溶 | 溶 | - |
设计实验:同温下,取大小相同的这三种金属薄片,分别投入等体积等浓度的足量稀盐酸中,观察现象.
控制实验条件:三种金属投入稀盐酸前都先用砂纸将其表面擦光亮,其目的是______.
A、除去氧化膜,利于直接反应 B、使表面光亮,利于观察现象 C、使金属温度相同,易反应.
记录现象:
金属 | Cr | Al | Cu |
与盐酸反应的现象 | 气体产生缓慢 金属逐渐溶解 | 气泡产生激烈 金属迅速溶解 |
结论应用:(1)根据探究结果,请你预测铬与硫酸铜溶液______(填“能”或“不能”)反应,理由是______.
(2)除该小组的实验设计外,你能否设计一组实验,一次性验证上述假设的正确性,你的设计所用到的一组物质的化学式是______(只写出一组既可)
[作出假设]在金属活动性顺序中铝的活动性比铜强,铬的活动性可能比铝强,可能比铝弱比铜强,可能比铜弱,一层猜想(3)为:Cr>Al>Cu;
[控制实验条件]金属表面常有一层氧化膜,用砂布将其表面擦光亮,其目的是除去氧化膜,利于金属和酸直接反应;
[得出结论]因为铝与盐酸反应产生气泡比较激烈,而铬与稀盐酸反应产生气体比较缓慢,说明铬和铝一样排在氢的前面,但铝的活动性比铬强;铜排在氢的后面,不与盐酸反应,因此三种金属活动性的顺序为:Al>Cr>Cu,假设(1)成立;金属铬和盐酸反应生成氯化铬和氢气,反应的方程式为:2Cr+6HCl=2CrCl3+3H2↑;
[结论应用](1)因为金属铬排在氢的前面,比铜的活动性强,所以可以和硫酸铜溶液反应;
(2)强金属可以和弱金属的盐溶液发生置换反应,因此可以设计实验为:Al、Cr2(SO4)3、Cu;或Al2(SO4)3、Cr、CuSO4.
故答案为:[作出假设]Cr>Al>Cu;
[控制实验条件]A;
[得出结论](1);2Cr+6HCl=2CrCl3+3H2↑;
[结论应用](1)能;Cr 的活动性比铜强,且CuSO4 可以溶于水;
(2)Al、Cr2(SO4)3、Cu[或Al2(SO4)3、Cr、CuSO4]合理即可].