Question

小明發(fā)現(xiàn)家中一枚戒指生滿了銅綠，他和同學(xué)利用這枚戒指展開了研究性學(xué)習(xí)。

［查閱資料］

①真金在空氣中不會生銹，生滿銅綠的“金戒指”材質(zhì)為銅鋅合金；

②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[Cu₂(OH)₂CO₃]，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     ▲    種元素組成。

［實驗探究］

將該枚生滿銅綠的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{(lán)綠色。

（1）小明認(rèn)為：氣體中除了含有CO₂外，還可能含有的氣體是      ▲      。產(chǎn)生該氣體的化學(xué)反應(yīng)方程式為             ▲           。

（2）小華認(rèn)為藍(lán)綠色溶液中除含有氯化鋅外，還應(yīng)該含有   ▲    、   ▲   。他取適量上述藍(lán)綠色溶液，加入光亮的鐵片，觀察到了現(xiàn)象：①     ▲     ，②    ▲     ，從而證實了自己的觀點。

（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。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為             ▲             。結(jié)合小華的實驗可推知：鐵、鋅、銅三種金屬的活動性由弱到強(qiáng)的順序是       ▲      。

（4）小明想進(jìn)一步探究“金戒指”中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取一枚同材質(zhì)的“金戒指”，稱得質(zhì)量為3.8g。在老師的指導(dǎo)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(zhì)量仍然為3.8g（實驗過程中銅元素?fù)p失忽略不計）。則“金戒指”中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】［查閱資料］②4  ［實驗探究］（1）H₂  Zn+2HCl====ZnCl₂+H₂↑（2）CuCl₂  HCl（答案可互換）

①有氣泡產(chǎn)生    ②有紅色物質(zhì)析出（溶液顏色變淺）（答案可互換）

（3）Zn+FeCl₂====ZnCl₂+Fe    Cu、Fe、Zn（或Cu＜Fe＜Zn）    （4）80%

【解析】

試題分析：堿式碳酸銅受熱易分解生成CuO、H₂O和CO₂，依據(jù)質(zhì)量守恒定律化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變可知，堿式碳酸銅由C、H、O、Cu 四種元素組成；

（1）由于生滿銅綠的“金戒指”材質(zhì)為銅鋅合金，鋅能與鹽酸反應(yīng)生成氫氣：Zn+2HCl====ZnCl₂+H₂↑，故還可能含有的氣體是氫氣；

（2）溶液變?yōu)樗{(lán)色，說明溶液中含有銅離子，即含有氯化銅；加入的是過量稀鹽酸，那么還含有鹽酸；鐵能和氯化銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和氯化亞鐵，還能和鹽酸反應(yīng)生成氫氣，故現(xiàn)象為有紅色物質(zhì)析出、有氣泡產(chǎn)生；

（3）FeCl₂溶液中加入鋅粒，由于鋅比鐵的金屬性更強(qiáng)，故能把鐵置換出來：Zn+FeCl₂====ZnCl₂+Fe ，結(jié)合鐵能把銅置換可知它們的活動性順序是：Cu＜Fe＜Zn ；

（4）CuO中Cu%＝64/(64＋16)×100%＝80%

3.8gCuO中m(Cu)＝3.8g×80%＝3.04g

據(jù)Cu元素守恒知：3.8g“金戒指”中m(Cu)＝3.04g

“金戒指”中Cu%＝3.04g/3.8g×100%＝80%

考點：金屬活動性、常見反應(yīng)、質(zhì)量守恒定律