Question

【題目】小明發現家中一枚戒指生滿了銅綠，他和同學利用這枚戒指展開了研究性學習． [查閱資料]真金在空氣中不會生銹，生滿銅綠的“金戒指”材質為銅鋅合金；
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，堿式碳酸銅受熱易分解生成CuO、H2O和CO2 ．
（1）據上述資料可推知，堿式碳酸銅由種元素組成． [實驗探究]將該枚戒指加入過量稀鹽酸中，有氣泡產生，溶液由無色逐漸變為藍綠色．
小明認為：氣體中除了含有CO2 ， 還可能含有少量 ． 實驗室常用的方法檢驗這種可能含有的氣體．
（2）小紅認為藍綠色溶液中的溶質只有氯化鋅．小華認為溶液中的溶質除了氯化鋅外， 還應該含有、 ． 他取適量上述藍綠色溶液，加入光亮的鐵片，觀察到了現象：① ， ② ， 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．結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”中銅元素的含量，取一枚同材質的“金戒指”，稱得質量為3.8g．在老師的指導下，將“金戒指”經濃硝酸氧化、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”中銅元素的質量分數是多少？（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】
（1）四；H2；點燃
（2）CuCl2；HCl；有氣泡產生；有紅色物質析出
（3）Cu、Fe、Zn
（4）解：銅鋅合金最后變成了同質量的氧化銅，銅元素在反應過程中質量不變，故銅在氧化銅中的質量分數就是銅在合金中的質量分數．計算方法：

CuO中Cu%= ×100%=80%

3.8gCuO中mCu=3.8g×80%=3.04g

據Cu元素守恒知：3.8g“金戒指”中mCu=3.04g

“金戒指”中Cu%= ×100%=80%

【解析】解：堿式碳酸銅受熱易分解生成CuO、H2O和CO2三種物質，反應前后元素種類不變，故堿式碳酸銅是有碳，氫，氧，銅四種元素組成的．（1）戒指的成分中有鋅，故能和鹽酸反應放出H2 ， 檢驗氫氣的方法就是點燃，氫氣能燃燒，發出淡藍色火焰．（2）堿式碳酸銅能和鹽酸反應生成氯化銅，同時鹽酸是過量的，故藍色溶液中還含有CuCl2 HCl等溶質；氯化銅和鐵反應能置換出紅色的銅，鹽酸和鐵反應放出氫氣，故反應現象是：①有氣泡產生②有紅色物質析出（3）鋅能置換出鐵，鐵能置換出銅，故金屬活動性由弱到強為：Cu、Fe、Zn 所以答案是：四（1）H2 ， 點燃（2）CuCl2 HCl：①有氣泡產生②有紅色物質析出（3）Cu、Fe、Zn（4）CuO中Cu%= ×100%=80%3.8gCuO中mCu=3.8g×80%=3.04g據Cu元素守恒知：3.8g“金戒指”中mCu=3.04g“金戒指”中Cu%= ×100%=80%
【考點精析】本題主要考查了金屬活動性順序及其應用和質量守恒定律及其應用的相關知識點，需要掌握在金屬活動性順序里：1、金屬的位置越靠前，它的活動性就越強2、位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫（不可用濃硫酸、硝酸）3、位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的鹽溶液中置換出來．（除K、Ca、Na）；①質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化；②不參加反應的物質質量及不是生成物的物質質量不能計入“總和”中；③要考慮空氣中的物質是否參加反應或物質（如氣體）有無遺漏才能正確解答此題．