《2025年经纶学典学霸九年级化学下册人教版》

12. （2024·吉安三模）2024年5月8日，中国第三艘航母“福建”舰圆满完成为期8天的海试返回江南造船厂，“福建”舰采用世界上最先进的、中国拥有完全自主产权的“中压直流电磁弹射”技术，彰显中国强大的军事实力。电磁弹射器钢材Mn18Cr18N钢属于无磁性奥氏体不锈钢。某同学想知道铬（Cr）、锰（Mn）、铁的金属活动性强弱如何？请你协助同学们完成下面的探究：
【查阅资料】
①铬是银白色有光泽的金属，在空气中，像铝一样，其表面能产生致密的氧化膜；
②锰的活动性比铬强，锰、铬都能与稀硫酸反应，生成+2价硫酸盐。MnSO₄溶液呈淡红色，CrSO₄溶液呈绿色；
③奥氏体不锈钢有多个系列，如生活中常见的304不锈钢可以表示为06Mn19Ni10，其中Ni%=10%左右。
【作出猜想】（1）猜想①：Mn＞Cr＞Fe；猜想②：Mn＞Fe＞Cr；猜想③：______。
【设计与实验】（2）①张明同学取大小相等的铁、锰、铬三种金属片，未经打磨就分别放入等量等浓度的稀硫酸中，记录如下：

②李红同学继续观察实验，发现一会儿后，铬的表面上有较多的气泡产生，溶液变绿色，于是他认为猜想______成立。
【解释与结论】
（3）写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：______。
【讨论与交流】
（4）为什么张明和李红两个同学观察到铬与稀硫酸反应的现象截然不同？原因是______。
【继续实验】（5）为了进一步确认铁、锰、铬三种金属的活动性强弱，刘斌同学进行了如下实验。

【反思与评价】
（6）影响金属和酸反应速率快慢的因素很多，除了金属的活动性与酸的性质外，还有______（任写一种）。
【拓展与迁移】
（7）无磁性奥氏体不锈钢中锰元素的含量约为______。

答案： 12.
(1)$Fe＞Mn＞Cr$
(2)①
(3)$Fe + H_{2}SO_{4}=FeSO_{4}+H_{2}\uparrow$
(4)铬表面有一层致密的氧化膜，阻止了铬与硫酸的反应
(5)放入硫酸锰溶液中的铬片上无明显现象
(6)金属与酸的接触面积(或酸的浓度等合理即可)
(7)18%
解析：
(1)根据资料2锰的活动性比铬强，则铁的活动性可能比锰强、比铬弱、或在锰铬之间，所以猜想3：$Fe＞Mn＞Cr$。
(2)根据资料①可知，铬开始没有产生气泡是因为稀硫酸和表面的氧化膜先反应，一段时间后氧化膜被硫酸消耗，露出金属铬，铬开始和硫酸反应产生气体。金属越活泼，与酸反应越剧烈。铬的表面上有较多的气泡产生，铁有少量气泡产生，锰有大量气泡产生，则剧烈程度：$Mn＞Cr＞Fe$，所以猜想①成立。
(3)铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
(4)根据
(2)可知，张明和李红两个同学观察到铬与稀硫酸反应的现象截然不同的原因是铬表面有一层致密的氧化膜，阻止了铬与硫酸的反应。
(5)活泼金属能将不活泼金属从其盐溶液中置换出来，猜想①成立，则活动性：$Mn＞Cr＞Fe$；则铬放入硫酸锰溶液中不会发生反应，则现象是放入硫酸锰溶液中的铬片上无明显现象。
(7)根据资料3奥氏体不锈钢有多个系列，如生活中常见的304不锈钢可以表示为06Mn19Ni10，其中$Ni\% = 10\%$左右。则推测元素符号后面的数字表示该元素的含量。所以无磁性奥氏体不锈钢($Mn18Cr18N$)中锰元素的含量约为18%。