Question

张欣同学家新换了水龙头，从说明书上了解到该水龙头是铜质镀铬的．她想到在学过的金属活动性顺序中并没有金属铬，为比较铬与常见金属铁、铜的活动性强弱，她和同学们在应用所学知识进行分析的基础上，提出了以下猜想，并进行了实验探究．
[作出猜想]
甲同学猜想1．Cr＞Fe＞Cu；乙同学猜想2．Fe＞Cu＞Cr；丙同学猜想3．Cu＞Cr＞Fe．
[查阅资料]
①铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜．
②铬能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸亚铬（CrSO₄）溶液．
[实验药品]
铁片、铬片、铜片、稀硫酸、CuSO₄溶液、CrSO₄溶液、FeSO₄溶液．（溶液均为新制）
[实验探究]
（1）张欣同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮，分别放入三支试管中，再分别放入等量的稀硫酸．

实验	实验操作	实验现象	结论与解释
试管1		铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色．	②实验前用砂纸打磨金属片的目的是______． ③张欣同学得到的结论证明______同学猜想正确．
试管2		铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色．
试管3		①______．

（2）请你结合所给的实验药品再设计一个实验，验证同学们的实验和验证结论正确．

实验操作	实验现象	结论与解释
①______．	②______．	同学们的实验和验证结论正确．

Answer

（1）根据金属和酸反应的现象分析；
（2）金属和盐溶液发生置换反应的规律是排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以利用金属和盐溶液的置换反应进行验证．
【解析】
（1）①试管3中装的是稀硫酸和铜，铜和稀硫酸不反应．故【甲同学实验】答案：试管3的实验现象：铜片上没有变化．
②根据题中信息①铬（Cr）是银白色有光泽的金属，在空气中其表面能生成抗腐蚀的致密的氧化膜，开始氧化膜先于稀硫酸接触反应生成盐和水几乎不能产生氢气，所以先除去氧化膜，故②答案：除去金属表面的氧化膜．
③根据试管1中实验现象铁片表面产生气泡较慢，溶液变为浅绿色，可知金属铁在金属活动顺序中排在氢前，根据铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色，从而得出铬也排在氢前且铬比铁活泼，因为铜不能和稀硫酸反应生成氢气，故③答案：甲同学猜想1正确．
（2）金属和盐溶液发生置换反应的规律是排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来，所以利用金属和盐溶液的置换反应进行验证．
故可选择中间的金属与其它两种金属的盐溶液能否发生置换反应进行验证：在两只试管中分别放入打磨光亮的铁片，再加入硫酸铬溶液和硫酸铜溶液中；现象为：在硫酸铬溶液中的铁片没有变化，在硫酸铜溶液中的铁片表面出现红色物质
故答案为：（1）①铜片上没有变化  ②除去金属表面的氧化膜   ③甲同学猜想1正确；
          （2）在两只试管中分别放入打磨光亮的铁片，再加入硫酸铬溶液和硫酸铜溶液中；现象为：在硫酸铬溶液中的铁片没有变化，在硫酸铜溶液中的铁片表面出现红色物质．