Question

4．通過化學(xué)學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)了解了常見金屬的活動(dòng)性順序．鉻（Cr）是重要的金屬材料，越來(lái)越受到人們的關(guān)注．某化學(xué)興趣小組對(duì)Cr、Al、Cu的金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行探究，過程如下：
【提出假設(shè)】
（1）對(duì)三種金屬的活動(dòng)性順序提出三種可能的假設(shè)：
a．Cr＞Al＞Cu      b．Al＞Cr＞Cu         c．Al＞Cu＞Cr
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
同溫下，取大小相同的打磨過的金屬薄片，分別投入到等體積等濃度的足量稀鹽酸中，觀察現(xiàn)象，記錄如下：

金屬	Cr	Al	Cu
與鹽酸反 應(yīng)現(xiàn)象	氣泡產(chǎn)生緩慢， 金屬逐漸溶解	氣泡產(chǎn)生激烈， 金屬迅速溶解	無(wú)氣泡產(chǎn)生， 金屬無(wú)變化

【控制實(shí)驗(yàn)條件】
（2）打磨三種金屬發(fā)生的是物理變化；上述實(shí)驗(yàn)使用等濃度的鹽酸溶液的理由是鹽酸的濃度不同，會(huì)影響反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的速率．
【得出結(jié)論】
（3）原假設(shè)中正確的是a（填假設(shè)中a、b或c）．寫出鉻（鉻與鹽酸反應(yīng)后顯+2價(jià)）與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑．
【結(jié)論應(yīng)用】
（4）根據(jù)探究結(jié)果，在CuCl₂和AlCl₃的混合液中加入一定量的金屬鉻，充分反應(yīng)后過濾．向?yàn)V出的固體中加入鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，則濾液中一定含有的溶質(zhì)是AlCl₃、CrCl₂．

Answer 1

分析 【提出假設(shè)】根據(jù)金屬活動(dòng)性順序鋁的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，鉻的活動(dòng)性可能比鋁強(qiáng)，也可能比鋁弱而比銅強(qiáng)，也可能比銅弱進(jìn)行假設(shè)；
【控制實(shí)驗(yàn)條件】根據(jù)打磨金屬表面的銹沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)分析變化；根據(jù)控制變量法的思想可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性分析；
【得出結(jié)論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論以及金屬鉻和鹽酸反應(yīng)生成氯化鉻和氫氣進(jìn)行解答；
【結(jié)論應(yīng)用】根據(jù)金屬和鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律結(jié)合實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析溶質(zhì)的成分．

解答 解：【提出假設(shè)】（1）在金屬活動(dòng)性順序中鋁的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，鉻的活動(dòng)性可能比鋁強(qiáng)，也可能比鋁弱而比銅強(qiáng)，也可能比銅弱，因此第三種假設(shè)是：Al＞Cu＞Cr；故填：Al＞Cu＞Cr；
【控制實(shí)驗(yàn)條件】（2）打磨金屬表面的銹沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，因此發(fā)生物理變化；鹽酸的濃度不同，會(huì)影響反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的速率，因此實(shí)驗(yàn)使用等濃度的鹽酸溶液；故填：物理；鹽酸的濃度不同，會(huì)影響反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的速率；
【得出結(jié)論】（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象Cr和Al都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，說明二者都排在H的前面，但Al產(chǎn)生的氣泡速率比Cr的快，因此Al的活動(dòng)性比Cr強(qiáng)，而銅不與鹽酸反應(yīng)，排在H的后面，因此三種金屬的活動(dòng)性順序?yàn)椋篈l＞Cr＞Cu；金屬鉻和鹽酸反應(yīng)生成氯化鉻和氫氣，反應(yīng)的方程式為：Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑；
故填：a；Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑；
【結(jié)論應(yīng)用】（4）由于鉻的活動(dòng)性比鋁弱，因此不能和氯化鋁發(fā)生反應(yīng)，故濾液中一定含有氯化鋁；鉻的活動(dòng)性比銅強(qiáng)，可以和氯化銅發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氯化鉻，因此濾液中一定含有氯化鉻；充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V出的固體中加入鹽酸，無(wú)明顯現(xiàn)象，說明鉻沒有剩余，可能恰好把氯化銅置換完，也可能置換部分氯化銅的銅，因此可能含有氯化銅，故濾液中一定含有的溶質(zhì)是：AlCl₃、CrCl₂；故填：AlCl₃、CrCl₂
答案：
（1）Al＞Cu＞Cr；
（2）物理；鹽酸的濃度不同，會(huì)影響反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的速率；
（3）a；Cr+2HCl═CrCl₂+H₂↑；
（4）AlCl₃、CrCl₂

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)金屬活動(dòng)性順序的探究，關(guān)鍵是明確如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行分析得出合理的結(jié)論，可依據(jù)金屬活動(dòng)性順序的意義進(jìn)行解析．