Question

1949 年 10 月 1 日中华人民共和国成立，在开国大典上首次实现了电动升国旗。 为保证国旗不被卷入，要求旗杆上的“阻断球”要足够结实，不易被撞裂。在“阻断球” 的制作过程中不仅使用了铁，还熔入了一定比例的铬（Cr）等金属，这是利用了合金_____的性质。在常见金属活动性顺序中没有铬，同学们决定对铬与常见金属镁和铜的活动性强弱进行探究。

（查阅资料）铬（Cr）是一种银白色金属，其化合物硫酸亚铬（CrSO₄）的水溶液呈蓝色。硫酸亚铬中铬元素的化合价为_____。

（提出猜想）三种金属的活动性强弱为：

猜想一：Cr＞Mg＞Cu；    猜想二：_____；猜想三：Mg＞Cu＞Cr

（进行实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
①分别向盛有 Cr 和 Cu 两种金属片的试管中加入同体积同浓度的稀硫酸	只有盛_____的试管中有气泡产生，并得到蓝色溶液	猜想三错误
②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属Cr	无明显现象	猜想_____正确

（交流与讨论）

（1）实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，目的是_____。

（2）实验①中发生反应的化学方程式为_____。

（3）结合探究结论，有同学提出上述三个实验可进行优化，只需选择三种药品，即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是_____（选填序号）。

①硫酸镁溶液；②硫酸亚铬溶液；③硫酸铜溶液；④镁片；⑤铬片；⑥铜片

（拓展延伸）若将实验步骤①和②中反应后的混合物倒入同一烧杯中，搅拌、过滤， 得到固体 x 和溶液 y，则：

（1）溶液 y 中溶质的成分_____（选填序号）。

A 一定有 MgSO₄          B 一定有CrSO₄

C 可能有 H₂SO₄            D 可能有CuSO₄

（2）过滤过程中，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 _____，其中玻璃棒的作用是_____。

Answer

硬度比组成它的纯金属大 +2 Mg＞Cr＞Cu 铬 二 除去表面的氧化膜 ①③⑤或②④⑥ ABC 漏斗 引流

【解析】

在“阻断球” 的制作过程中不仅使用了铁，还熔入了一定比例的铬（Cr）等金属，这是利用了合金硬度比组成它的纯金属大的性质；

查阅资料：

硫酸离子通常为-2价，设硫酸亚铬中铬元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-2）=0，x=+2，故硫酸亚铬中铬元素的化合价为+2；

提出猜想：

镁比铜活泼，结合其它两个猜想，猜想二：Mg＞Cr＞Cu；

实验验证：

①实验结论为：猜想三错误，故铬比铜活泼，分别向盛有 Cr 和 Cu 两种金属片的试管中加入同体积同浓度的稀硫酸，在金属活动性顺序里，铜位于氢之后，不与稀硫酸反应，故只有盛Cr的试管中有气泡产生，并得到蓝色溶液；

②向盛有硫酸镁溶液的试管中加入金属Cr，无明显现象，说明铬不与硫酸镁反应，说明镁比铬活泼，故猜想二正确；

交流与讨论：

（1）实验前所用的金属片都需用砂纸打磨，目的是：除去金属表面的氧化膜；

（2）实验①中发生的反应为铬与稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气，该反应的化学方程式为：；

（3）可选择：①③⑤，将铬分别置于硫酸镁和硫酸铜溶液中，铬不与硫酸镁反应，无明显现象，说明镁比铬活泼，铬能与硫酸铜反应生成硫酸铬和铜，有红色固体析出，说明铬比铜活泼；

也可选择②④⑥，将镁片和铜片分别置于硫酸铬溶液中，镁能与硫酸铬反应生成硫酸镁和铬，有银白色固体析出，说明镁比铬活泼，铜不与硫酸铬反应，无明显现象，说明铬比铜活泼；

拓展延伸：

（1）实验步骤①中，铬与稀硫酸反应生成硫酸铬和氢气，实验步骤②中，试管中为硫酸镁和铬，将反应后的混合物倒入同一烧杯中，一定有硫酸镁，硫酸铬，步骤①可能稀硫酸过量，可能含有稀硫酸， 铜不与稀硫酸、硫酸铬、硫酸镁反应，故一定不含硫酸铜。故选ABC；

（2）过滤过程中，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流。