12. 在“常见金属在水溶液中的活动性顺序”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($CrSO_4$)的水溶液呈蓝色。硫酸亚铬中,铬元素的化合价为 $+2$。
【提出猜想】三种金属的活动性强弱如下。
猜想一:$Cr > Mg > Cu$。猜想二:$Mg > Cr > Cu$。猜想三:$Mg > Cu > Cr$。
【进行实验】

【交流与讨论】
(1) 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
(2) 实验前所用的金属片都需用砂纸打磨,目的是
(3) 实验①中发生反应的化学方程式为
(4) 结合探究结论,有同学提出上述三个实验可进行优化,只需选择三种化学试剂,即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是
【拓展延伸】
(1) 若将步骤①和②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 $Y$。溶液 $Y$ 中溶质的成分
A. 一定有 $MgSO_4$
B. 一定有 $CrSO_4$
C. 可能有 $H_2SO_4$
D. 可能有 $CuSO_4$
(2) 过滤过程中,用到的玻璃仪器有烧杯、
【查阅资料】铬($Cr$)是一种银白色金属,其化合物硫酸亚铬($CrSO_4$)的水溶液呈蓝色。硫酸亚铬中,铬元素的化合价为 $+2$。
【提出猜想】三种金属的活动性强弱如下。
猜想一:$Cr > Mg > Cu$。猜想二:$Mg > Cr > Cu$。猜想三:$Mg > Cu > Cr$。
【进行实验】
【交流与讨论】
(1) 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
硬度大(或抗腐蚀性强)
的性质。(2) 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(或污物)
。(3) 实验①中发生反应的化学方程式为
Cr + H₂SO₄ = CrSO₄ + H₂↑
。(4) 结合探究结论,有同学提出上述三个实验可进行优化,只需选择三种化学试剂,即可判断金属的活动性强弱。合理的选择是
②⑤⑦(或①③⑥)
(填序号)。【拓展延伸】
(1) 若将步骤①和②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 $Y$。溶液 $Y$ 中溶质的成分
ABC
(填字母)。A. 一定有 $MgSO_4$
B. 一定有 $CrSO_4$
C. 可能有 $H_2SO_4$
D. 可能有 $CuSO_4$
(2) 过滤过程中,用到的玻璃仪器有烧杯、
漏斗
和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是引流
。答案
【进行实验】①Cr;②二
【交流与讨论】
(1)硬度大(或抗腐蚀性强)
(2)除去金属表面的氧化膜(或污物)
(3)Cr + H₂SO₄ = CrSO₄ + H₂↑
(4)②⑤⑦(或①③⑥)
【拓展延伸】
(1)ABC
(2)漏斗;引流
【交流与讨论】
(1)硬度大(或抗腐蚀性强)
(2)除去金属表面的氧化膜(或污物)
(3)Cr + H₂SO₄ = CrSO₄ + H₂↑
(4)②⑤⑦(或①③⑥)
【拓展延伸】
(1)ABC
(2)漏斗;引流
13. 某学校在做铁和硫酸铜溶液反应的实验时,产生大量的含硫酸铜和硫酸亚铁的废液,$Cu^{2+}$对水体和土壤的危害很大。查阅资料可知,难溶性碱加热分解生成金属氧化物。某化学兴趣小组在探索铜离子转化路径时,有两种将其转化为氧化铜的方案。流程如下:

(1) 操作Ⅰ的名称是
(2) 液体 $C$ 中的溶质是
(3) 请你表明对这两个方案的观点并说明理由:
(1) 操作Ⅰ的名称是
过滤
。(2) 液体 $C$ 中的溶质是
NaOH、Na₂SO₄
。用化学方程式表示反应②中滴加稀硫酸的目的:2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O
。(3) 请你表明对这两个方案的观点并说明理由:
方案一更优,理由:方案一使用铁粉成本较低,可置换出铜单质,加热后生成氧化铜,且液体A为硫酸亚铁溶液可回收利用;方案二使用氢氧化钠成本较高,需中和过量碱,产生硫酸钠废液。
答案
(1) 过滤
(2) NaOH、Na₂SO₄;2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O
(3) 方案一更优,理由:方案一使用铁粉成本较低,可置换出铜单质,加热后生成氧化铜,且液体A为硫酸亚铁溶液可回收利用;方案二使用氢氧化钠成本较高,需中和过量碱,产生硫酸钠废液。
(2) NaOH、Na₂SO₄;2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O
(3) 方案一更优,理由:方案一使用铁粉成本较低,可置换出铜单质,加热后生成氧化铜,且液体A为硫酸亚铁溶液可回收利用;方案二使用氢氧化钠成本较高,需中和过量碱,产生硫酸钠废液。
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