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{綠色。
（1）小明認為：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）小華認為藍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的順序是            。
（4）小明想進一步探究“金戒指”中銅元素的質(zhì)量分數(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（實驗過程中銅元素損失忽
略不計）。則“金戒指”中銅元素的質(zhì)量分數(shù)是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

［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；
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；
溶液變?yōu)樗{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；
FeCl₂溶液中加入鋅粒，由于鋅比鐵的金屬性更強，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