Question

甲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：
猜想1．Cr＞Fe＞Cu；    猜想2．Fe＞Cu＞Cr；    猜想3．你的猜想是______．
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）
甲同学实验：
甲同学取大小相等的三种金属片，用砂纸打磨光亮；再取三支试管，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．	（1）实验前用砂纸打磨金属片的目的是______． （2）甲同学得到的结论是猜想______正确．
试管2		铬片表面产生气泡较快，溶液变为蓝色．
试管3		______．

乙同学实验：
乙同学为验证甲同学的结论，又设计了以下实验．

实验	实验操作	实验现象	结论与解释
试管4			（1）甲同学的结论正确． （2）请写出铬与硫酸铜反应的化学方程式______．
试管5

实验反思：
（1）你认为乙同学没有必要做的实验是______．
（2）请你结合所给的实验药品再设计一个实验，验证甲同学的结论．

实验操作和实验现象	结论与解释
______．	甲同学的结论正确．

Answer

先根据猜想1和猜想2做出第三种猜想，然后根据题中信息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，解答甲同学结论中的（1），根据金属和酸反应及甲同学实验中的现象解答甲同学结论中的（2）；仿照铁和硫酸铜反应的产物写出铬和硫酸铜反应的化学方程式；实验反思：甲同学已比较出铁和铬都比金属铜活泼所以试管5中验证铬和铜金属活动性强弱的实验没必要做；乙同学在试管4的实验中已验证过铬能置换硫酸亚铁中的铁，故结合所给药品实验反思中的（2）实验应是为了验证金属铁和铬的金属活动性，故选用铁再和硫酸铬混合看其能否反应．
【解析】
猜想3：猜想1为Cr＞Fe＞Cu；    猜想2为Fe＞Cu＞Cr，故猜想3答案：Fe＞Cr＞Cu．
甲同学：（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．
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（1）答案：除去金属表面的氧化膜的．
（2）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（2）答案：猜想1正确．
乙同学：金属铬比铜活泼故铬能和硫酸铜反应生成硫酸铬和铜，故【乙同学实验】（2）答案：Cr+CuSO4=CrSO4+Cu．
【实验反思】
（1）甲同学已比较出铁和铬都比金属铜活泼所以试管5中验证铬和铜金属活动性强弱的实验没必要做，故（1）答案：试管5中的实验没有必要做．
（2）乙同学在试管4的实验中已验证过铬能置换硫酸亚铁中的铁，故结合所给药品实验反思中的（2）实验应是为了验证金属铁和铬的金属活动性，故选用铁再和硫酸铬混合看其能否反应，故（2）答案：在试管中放入打磨光亮的铁片，再加入CrSO4溶液，铁片没有变化．