Question

9．某化學(xué)興趣小組為了探究鉻與常見金屬鋁、銅在金屬活動性順序的相對位置關(guān)系，進行了如下探究活動：
【查閱資料】鉻（Cr）是銀白色有光澤的金屬，在空氣中表面能生成抗腐蝕的致密氧化膜．鉻能與稀硫酸反應(yīng)，生成氫氣和硫酸鉻（CrSO₄）．
【提出猜想】對這三種金屬的活動性順序提出了如下猜想：
猜想①：Cr＞Al＞Cu猜想②：Cr＞Cu＞Al猜想③：Al＞Cr＞Cu猜想④：Al＞Cu＞Cr
【討論交流】根據(jù)已學(xué)金屬活動性順序和資料分析，不能成立的是猜想②④（填序號）．
【實驗設(shè)計及過程】請將表中的內(nèi)容填寫完整．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
室溫下，將大小相同并打磨光亮的鉻片、鋁片、銅片分別浸入盛有體積相同、溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同的稀硫酸試管中	鉻片表面產(chǎn)生氣泡緩慢，鋁片表面產(chǎn)生氣泡較快，銅片表面無現(xiàn)象	猜想③（填序號）成立

【實驗反思】
（1）將金屬片投入稀硫酸前應(yīng)先打磨金屬片的目的是除去金屬表面氧化物，有利于直接反應(yīng)．
（2）有同學(xué)提出探究金屬活動性強弱還可以依據(jù)“金屬與金屬化合物溶液是否發(fā)生置換反應(yīng)”來判斷．為了驗證甲、乙、丙三種金屬的活動性依次減弱，某同學(xué)設(shè)計了如下方案：
①把甲放入乙的化合物溶液中；
②把乙放入丙的化合物溶液中；
③把甲放入丙的化合物溶液中；
你認為上述方案中的③（填序號）沒有必要做．

Answer 1

分析 【交流討論】根據(jù)金屬活動性順序表，可判斷金屬鋁的活動性比銅強，銅不能與酸發(fā)生置換反應(yīng)，據(jù)此及題中信息對所提供的猜想進行評價；
【實驗設(shè)計及過程】為利用金屬與酸反應(yīng)放出氫氣的速度對比金屬的活動性強弱，必須使實驗中其他所有反應(yīng)條件相同，使對比具有科學(xué)性；并根據(jù)實現(xiàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，對金屬活動性進行判斷，從而得出猜想正確的結(jié)果；
【實驗反思】（1）金屬鋁能與氧氣在常溫下反應(yīng)生成氧化鋁，為進行實驗需要除去表面的氧化鋁保護層；
（2）分析所設(shè)計的三個方案所能得到的結(jié)論，綜合各結(jié)論判斷其中某方案不需進行也可以得出金屬活動性關(guān)系，該方案即為不必要做的實驗．

解答 解：【交流討論】由金屬活動性順序，可知金屬鋁的活動性比銅強，銅不能置換酸中的氫而題中信息表明鉻能與酸發(fā)生反應(yīng)，因此可判斷猜想②、④一定是不正確的；
【實驗設(shè)計及過程】為科學(xué)地判斷金屬活動性強弱，所使用酸的質(zhì)量及質(zhì)量分數(shù)均應(yīng)相同，避免不同酸對實驗的影響；銅不能與酸發(fā)生反應(yīng)，因此放入酸中的銅片表面無任何現(xiàn)象；由于鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣速度比鉻快，可判斷出三種金屬活動性為鋁＞鉻＞銅，因此猜想③成立；
【實驗反思】（1）金屬鋁表現(xiàn)的致密氧化鋁保護層會影響鋁與酸發(fā)生反應(yīng)的速度，因此，實驗時應(yīng)使用砂紙打磨除去表面的保護層；
（2）①把甲放入乙的鹽溶液中，可判斷金屬甲、乙的活動性關(guān)系：甲＞乙，②把乙放入丙的鹽溶液中，可判斷金屬乙、丙的活動性關(guān)系：乙＞丙，③把甲放入丙的鹽溶液中，可判斷金屬甲、丙的活動性關(guān)系：甲＞丙；則只進行實驗①、②就可判斷甲、乙、丙三種金屬活動性關(guān)系為依次減弱，而不必再檢驗金屬甲與金屬丙的活動性關(guān)系．
故答案為：
【交流討論】②④；
【實驗設(shè)計及過程】溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；無現(xiàn)象；③；
【實驗反思】（1）除去金屬表面氧化物，有利于直接反應(yīng)；（2）③．

點評 根據(jù)金屬與酸的反應(yīng)放出氫氣的速度、金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的情況，可判斷出金屬活動性強弱的關(guān)系．