Question

4．冶煉技術(shù)在我國(guó)有著悠久的歷史，古代將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅礦（主要成分為Cu₂O）和木炭粉混合加熱至800℃左右，可得到金光閃閃與黃金外觀相似的“藥金”．
（1）Cu₂O的化學(xué)名稱為氧化亞銅．
（2）用上述方法不能制得黃金是因?yàn)樵�素的種類在化學(xué)反應(yīng)中不變，反應(yīng)物中沒(méi)有金元素，所有得不到金．
（3）上述方法得到“藥金”中發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑；“藥金”是合金（填“純金屬”或“合金”）．
（4）黃金飾品中假貨常常魚目混珠，社會(huì)不法分子常以黃銅冒充黃金進(jìn)行詐騙活動(dòng)，因?yàn)辄S銅（銅、鋅合金）單純從顏色、外形上看，與黃金極為相似，所以很難區(qū)分．小明家中有一件黃金飾品，為了判斷此黃金飾品的真假，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究．
請(qǐng)你幫助他一起完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

探究 內(nèi)容	提出 假設(shè)	實(shí)驗(yàn) 探究	實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象	分析與解釋 （用化學(xué)方程式表示）	結(jié)論
鑒別黃金飾品的真假	飾品是真的	將黃金飾品浸入稀鹽酸中	有氣泡產(chǎn)生	Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑	飾品是假的

（5）為了測(cè)定某銅鋅合金的組成，�；瘜W(xué)課外活動(dòng)小組利用該合金粉末與稀硫酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標(biāo)記，一段時(shí)間后，高度差不變，說(shuō)明氣密性良好．
②正確讀取量氣管內(nèi)液面的初始、最終讀數(shù)前都需進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)兩邊液面相平．
③該小組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所得相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理如下：（氫氣的密度為0.09g/L）

	合金的質(zhì)量/g	稀硫酸的體積/mL	生成氫氣的體積/mL
第一次	2	15	44.4
第二次	2	20	44.4
第三次	4	15	44.4

計(jì)算該銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)93.5%．（寫出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學(xué)式，判斷其讀法；
（2）黃金的成分主要是金，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，那么我們通過(guò)分析此題反應(yīng)前是否存在金（Au）元素來(lái)判斷能否制得黃金；根據(jù)“藥金”的制取過(guò)程其主要含有的金屬是鋅和銅．
（3）考慮碳酸鋅的加熱分解；
（4）根據(jù)金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定既不能與酸反應(yīng)，也不能與氧氣反應(yīng)，而銅鋅合金的化學(xué)性質(zhì)比它要活潑，根據(jù)它們的不同點(diǎn)進(jìn)行鑒別．
（5）①根據(jù)出現(xiàn)液面差后，如裝置嚴(yán)密，裝置內(nèi)的氣壓不變的情況回答；
②根據(jù)連通器的原理可知應(yīng)該調(diào)節(jié)兩邊液面相平再進(jìn)行操作進(jìn)行解答；
③分析表格中數(shù)據(jù)可以知道：銅、鋅合金中銅和稀硫酸不反應(yīng)只有鋅和稀硫酸反應(yīng)，第二次和第一次所取的合金質(zhì)量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而兩次生成的氣體質(zhì)量相同，說(shuō)明兩次所取的合金中的鋅都完全反應(yīng)了，由此可以知道2g合金只能生成44.4mL氫氣；第三次所取的合金是前兩次的2倍，如果合金中的鋅完全反應(yīng)，應(yīng)該產(chǎn)生88.8mL氣體，而實(shí)際上產(chǎn)生的氣體和前兩次相同，說(shuō)明第三次反應(yīng)中合金過(guò)量，而稀硫酸反應(yīng)完全，由此可以知道15ml稀硫酸只能產(chǎn)生44.4mL氫氣，從而可以判斷出稀硫酸和合金恰好完全反應(yīng)的質(zhì)量比；根據(jù)氫氣的質(zhì)量可以計(jì)算出鋅的質(zhì)量；從而計(jì)算銅鋅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）Cu₂O的化學(xué)名稱為氧化亞銅；
（2）因?yàn)辄S金的主要成分是金，它是由金元素組成；那么要制取黃金，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)物中一定要有金元素，但是上述材料“爐甘石（ZnCO₃）、赤銅礦（Cu₂O）和木炭粉（C）混合”，不含有金元素，故不能制�。�
（3）根據(jù)“將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅礦（主要成分為Cu₂O）和木炭粉混合加熱至800℃左右，可得到金光閃閃與黃金外觀相似的藥金”，則得到“藥金”中發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑，“藥金”是 合金．
（4）由于金排在氫的后面與酸不反應(yīng)，而銅、鋅合金中鋅排在了氫的前面，所以分別滴加稀鹽酸，能冒泡的說(shuō)明是黃銅，不冒氣泡的是黃金；
（5）①檢查裝置氣密性的方法是：連接好裝置，從漏斗注水，量氣管兩邊形成高度差，做好標(biāo)記，一段時(shí)間后，高度差不變，說(shuō)明氣密性良好；
②讀取量氣管內(nèi)最終液面刻度前，需要進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)量氣管高度，使左右液面相平，否則管中的液柱能產(chǎn)生壓強(qiáng)，對(duì)管中的氣體進(jìn)行壓縮或拉伸，影響氣體的體積測(cè)定，因而正確讀取量氣管內(nèi)液面的初始、最終讀數(shù)前都需進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)兩邊液面相平；
③比較三組數(shù)據(jù)可以知道，2g合金只能生成44.4mL氫氣，而由第三次可知生成44.4mL氫氣只消耗15ml稀硫酸，所以2g合金中的鋅和15ml稀硫酸可恰好完全反應(yīng)產(chǎn)生44.4mL，即第一次合金和稀硫酸恰好完全反應(yīng)．則氫氣的質(zhì)量為：44.4mL÷1000mL/L×0.09g/L=0.004g．
設(shè)樣品中鋅的質(zhì)量為x．
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
65             2
x             0.004g
則$\frac{65}{x}=\frac{2}{0.004g}$，解得x=0.13g
則$\frac{2g-0.13g}{2g}$×100%=93.5%
答：樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為93.5%．
故答案為：
（1）氧化亞銅；
（2）元素的種類在化學(xué)反應(yīng)中不變，反應(yīng)物中沒(méi)有金元素，所有得不到金（或違反質(zhì)量守恒定律）
（3）ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑；合金；
（4）有氣泡產(chǎn)生；  Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（5）①不變；②調(diào)節(jié)兩邊液面相平；③93.5%

點(diǎn)評(píng) 本題考查了對(duì)質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用情況，能夠利用該定律解釋一些生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象；質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)中一個(gè)非常重要的定理，也是中考中的熱點(diǎn)問(wèn)題，所以深刻理解質(zhì)量守恒定律，并能夠應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解決問(wèn)題對(duì)同學(xué)來(lái)說(shuō)是非常重要的．