Question

4．冶煉技術在我國有著悠久的歷史，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的化學名稱為氧化亞銅．
（2）用上述方法不能制得黃金是因為元素的種類在化學反應中不變，反應物中沒有金元素，所有得不到金．
（3）上述方法得到“藥金”中發(fā)生分解反應的化學方程式為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，社會不法分子常以黃銅冒充黃金進行詐騙活動，因為黃銅（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，進行了如下實驗探究．
請你幫助他一起完成實驗報告：

探究 內容	提出 假設	實驗 探究	實驗 現(xiàn)象	分析與解釋 （用化學方程式表示）	結論
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	有氣泡產生	Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑	飾品是假的

（5）為了測定某銅鋅合金的組成，�；瘜W課外活動小組利用該合金粉末與稀硫酸反應，設計了如圖所示的實驗裝置進行實驗．
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，做好標記，一段時間后，高度差不變，說明氣密性良好．
②正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數(shù)前都需進行的操作是調節(jié)兩邊液面相平．
③該小組進行了三次實驗，所得相關的實驗數(shù)據(jù)處理如下：（氫氣的密度為0.09g/L）

	合金的質量/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

計算該銅鋅合金中銅的質量分數(shù)93.5%．（寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化學式，判斷其讀法；
（2）黃金的成分主要是金，根據(jù)質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，那么我們通過分析此題反應前是否存在金（Au）元素來判斷能否制得黃金；根據(jù)“藥金”的制取過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)金的化學性質穩(wěn)定既不能與酸反應，也不能與氧氣反應，而銅鋅合金的化學性質比它要活潑，根據(jù)它們的不同點進行鑒別．
（5）①根據(jù)出現(xiàn)液面差后，如裝置嚴密，裝置內的氣壓不變的情況回答；
②根據(jù)連通器的原理可知應該調節(jié)兩邊液面相平再進行操作進行解答；
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只有鋅和稀硫酸反應，第二次和第一次所取的合金質量相同，第二次所用的稀硫酸比第一次多，而兩次生成的氣體質量相同，說明兩次所取的合金中的鋅都完全反應了，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，應該產生88.8mL氣體，而實際上產生的氣體和前兩次相同，說明第三次反應中合金過量，而稀硫酸反應完全，由此可以知道15ml稀硫酸只能產生44.4mL氫氣，從而可以判斷出稀硫酸和合金恰好完全反應的質量比；根據(jù)氫氣的質量可以計算出鋅的質量；從而計算銅鋅合金中銅的質量分數(shù)．

解答 解：（1）Cu₂O的化學名稱為氧化亞銅；
（2）因為黃金的主要成分是金，它是由金元素組成；那么要制取黃金，根據(jù)質量守恒定律可知，反應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，故不能制取．
（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)生分解反應的化學方程式為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，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，做好標記，一段時間后，高度差不變，說明氣密性良好；
②讀取量氣管內最終液面刻度前，需要進行的操作是調節(jié)量氣管高度，使左右液面相平，否則管中的液柱能產生壓強，對管中的氣體進行壓縮或拉伸，影響氣體的體積測定，因而正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數(shù)前都需進行的操作是調節(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產生44.4mL，即第一次合金和稀硫酸恰好完全反應．則氫氣的質量為：44.4mL÷1000mL/L×0.09g/L=0.004g．
設樣品中鋅的質量為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：樣品中銅的質量分數(shù)為93.5%．
故答案為：
（1）氧化亞銅；
（2）元素的種類在化學反應中不變，反應物中沒有金元素，所有得不到金（或違反質量守恒定律）
（3）ZnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ZnO+CO₂↑；合金；
（4）有氣泡產生；  Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（5）①不變；②調節(jié)兩邊液面相平；③93.5%

點評 本題考查了對質量守恒定律的應用情況，能夠利用該定律解釋一些生活中常見的現(xiàn)象；質量守恒定律是初中化學中一個非常重要的定理，也是中考中的熱點問題，所以深刻理解質量守恒定律，并能夠應用質量守恒定律解決問題對同學來說是非常重要的．