9.小明發(fā)現(xiàn)家中一枚戒指生滿了銅綠,他和同學利用這枚戒指展開了研究性學習.
【查閱資料】真金在空氣中不會生銹,生滿銅綠的“金戒指”材質為銅鋅合金;
銅長期露置在潮濕的空氣中能生成銅綠,其主要成分是堿式碳酸銅,堿式碳酸銅受熱易分解生成CuO、H2O和CO2.據(jù)上述資料可推知,堿式碳酸銅由四種元素組成.
【實驗探究】將該枚戒指加入過量稀鹽酸中,有氣泡產(chǎn)生,溶液由無色逐漸變?yōu)樗{綠色.
(1)小明認為:氣體中除了含有CO2,還可能含有少量H2.實驗室常用點燃的方法檢驗這種可能含有的氣體.
(2)小紅認為藍綠色溶液中的溶質只有氯化鋅.小華認為溶液中的溶質除了氯化鋅外,還應該含有CuCl2、HCl.他取適量上述藍綠色溶液,加入光亮的鐵片,觀察到了現(xiàn)象:①有氣泡產(chǎn)生,②有紅色物質析出,證實了自己的觀點.
(3)小娟取適量新制的FeCl2溶液,加入鋅粒,一段時間后,溶液顏色變淺.結合小華的實驗可推知:鐵、鋅、銅三種金屬的活動性由弱到強的順序是Cu、Fe、Zn.
(4)小明想進一步探究“金戒指”中銅元素的含量,取一枚同材質的“金戒指”,稱得質量為3.8g.在老師的指導下,將“金戒指”經(jīng)濃硝酸氧化、堿化等步驟處理后,最終得到純凈的氧化銅,稱得質量仍然為3.8g(實驗過程中銅元素損失忽略不計).則“金戒指”中銅元素的質量分數(shù)是多少?(寫出計算過程)

分析 【查閱資料】根據(jù)質量守恒分析;
【實驗探究】(1)從戒指的成分和探究過程中加入過量的酸來考慮答案;
(2)根據(jù)溶液的顏色和前面加入的過量的酸,說明溶液中還含有氯化銅和鹽酸,這兩種物質都能和鐵反應并伴隨不同的現(xiàn)象;
(3)根據(jù)金屬活動性順序的應用,排在前面的金屬能把排在它后面的金屬從其鹽溶液中置換出來;
(4)根據(jù)氧化銅的質量可以計算氧化銅中銅元素的質量,進一步可以計算“金戒指”中銅元素的質量分數(shù).

解答 解:【查閱資料】堿式碳酸銅受熱易分解生成CuO、H2O和CO2三種物質,反應前后元素種類不變,故堿式碳酸銅是有碳,氫,氧,銅四種元素組成的.
【實驗探究】(1)戒指的成分中有鋅,故能和鹽酸反應放出H2,檢驗氫氣的方法就是點燃,氫氣能燃燒,發(fā)出淡藍色火焰.
(2)堿式碳酸銅能和鹽酸反應生成氯化銅,同時鹽酸是過量的,故藍色溶液中還含有CuCl2 HCl等溶質;
氯化銅和鐵反應能置換出紅色的銅,鹽酸和鐵反應放出氫氣,故反應現(xiàn)象是:①有氣泡產(chǎn)生②有紅色物質析出
(3)鋅能置換出鐵,鐵能置換出銅,故金屬活動性由弱到強為:Cu、Fe、Zn;
(4)3.8g氧化銅中銅元素的質量為:3.8g×$\frac{64}{80}$×100%=3.04g,
則“金戒指”中銅元素的質量分數(shù)為:$\frac{3.04g}{3.8g}$×100%=80%;
故答案為:【查閱資料】四;
【實驗探究】((1)H2,點燃;
(2)CuCl2、HCl;①有氣泡產(chǎn)生、②有紅色物質析出;
(3)Cu、Fe、Zn;
(4)80%.

點評 本題從物質的元素組成,物質的化學性質,如何分析溶液的成分,物質的檢驗,金屬活動性順序的應用,容量大,難易程度成階梯上升,是一道很好的題.

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(2)小軍取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加酚酞試液,溶液變?yōu)榧t色.由此小軍認為白色粉末是NaOH.請判斷小剛所得結論是否正確,并簡述理由.不正確,碳酸鈉溶液顯堿性,也能使酚酞試液變紅色
(3)小紅取少量白色粉末溶于水,向所得溶液中滴加BaCl2試液,有白色沉淀產(chǎn)生,由此判斷白色粉末中含有Na2CO3 .為了驗證猜想③,小紅繼續(xù)向溶液中滴加BaCl2試液至不再產(chǎn)生沉淀,然后過濾.你認為她接下來還應進行的實驗是向濾液中加入無色酚酞試液;在小紅所做的實驗中,若把BaCl2溶液換成Ba(OH)2溶液是否可行?請簡述理由.不行,Ba(OH)2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaOH.

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