Question

銅及其合金在生產和生活中都有廣泛的應用。銅含量很高的銅合金稱紫銅或紅銅;以鋅為主要添加元素的銅合金稱黃銅;以鎳為主要添加元素的銅合金稱白銅;黃銅中含有少量鎳稱鎳黃銅。

某學習小組擬對上述銅及其合金進行探究。

(1)銅的核外電子排布式:　　　　　　,鎳在周期表中位于　　　周期、

　　　族。

(2)現有某種銅合金,經測定含有鎳元素,對該銅合金類型作如下探究:

假設一:該銅合金是　　　　　　。

假設二:該銅合金是　　　　　　。

(3)為確定該銅合金的組成,你還需要進行的實驗:

實驗步驟	預期實驗現象和結論
①用銼刀將銅合金挫成粉末,稱取一定質量的銅合金粉末
②
③

已知:鎳和鐵性質相似,鋅和鋁性質相似。

表中實驗步驟可以不填滿,也可以自行添加。

(4)取1.50 g該銅合金,與足量堿反應產生氣體體積(已經折算成標準狀況下的體積)的圖像如圖所示,該合金含鋅質量分數　　　　(小數點后保留一位數字)。

Answer 1

【解析】(1)銅是29號元素,其核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹;鎳是28號元素,它位于第4周期第Ⅷ族。

(2)根據題中信息,含鎳的銅合金有兩種,一是以鎳元素為主的白銅,另一種是以鋅為主要元素且含少量鎳的是鎳黃銅,所以假設一該銅合金是鎳黃銅,假設二該銅合金是白銅。

(3)鎳黃銅中含有鋅,可以依此作為探究的突破口,通過鋅與鋁的性質相似,來檢驗該銅合金粉末是否能與NaOH溶液反應產生氣體,如果產生氣體是鎳黃銅,不產生氣體是白銅。

(4)1.50 g該銅合金與足量堿反應產生180 mL H₂,即0.008 mol,由Zn+2NaOH====Na₂ZnO₂+H₂↑,可知Zn的物質的量為0.008 mol,由此可求得合金中鋅的質量分數為34.7%。

答案：(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹　4�、�　(2)鎳黃銅　白銅

(3)

實驗步驟	預期實驗現象和結論
②將銅合金粉末置于試管中,用膠頭滴管向試管中滴入NaOH溶液,觀察是否有氣泡產生	有大量氣泡產生,假設1成立,無氣泡或少量氣泡產生,假設2成立