Question

小明发现家中一枚戒指生满了铜绿，他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。

 《查阅资料》 真金在空气中不会生锈，生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金；

铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿，其主要成分是碱式碳酸铜，碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H₂O和CO₂ 。

据上述资料可推知，碱式碳酸铜由          种元素组成。

 《 实验探究》 将该枚戒指加入过量稀盐酸中，有气泡产生，溶液由无色逐渐变为蓝绿色。

（1）小明认为：气体中除了含有CO₂，还可能含有少量    。

（2）小红认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌。小华认为溶液中的溶质除了氯化锌外，

还应该含有          、         。他取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到了现象：①         ，②          ，证实了自己的观点。

（3）小娟取适量新制的FeCl₂溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅。结合小华的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是           。

（4）小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的含量，取一枚同材质的“金戒指”，称得质量为3.8g。在老师的指导下，将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处理后，最终得到纯净的氧化铜，称得质量仍然为3.8g（实验过程中铜元素损失忽略不计）。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少？（写出计算过程）

Answer

4（或四等）                                                     （1分）

 ⑴H2                                                               （1分）

⑵  HCl ,     CuCl2（答案可互换）                          （各1分,共2分）

①有气泡产生   ②有红色物质析出（溶液颜色变浅）（答案可互换）（各1分,共2分）

⑶Cu、Fe、Zn（或Cu＜Fe＜Zn）                                    （1分）

⑷CuO中Cu%＝64/(64＋16)×100%＝80%                         （1分）

3.8gCuO中mCu＝3.8g×80%＝3.04g                              （1分）

据Cu元素守恒知：3.8g“金戒指”中mCu＝3.04g

“金戒指”中Cu%＝3.04g/3.8g×100%＝80%                      （1分）

【解析】（1）由碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2可知碱式碳酸铜由4种元素组成

（2）戒指的成分中有锌，故能和盐酸反应放出H2

（3）碱式碳酸铜能和盐酸反应生成氯化铜，同时盐酸是过量的，故蓝色溶液中还含有CuCl2 、HCl等溶质；氯化铜和锌反应能置换出红色的铜，盐酸和锌反应放出氢气，所以可以观察到反应的现象是：①有气泡产生②有红色物质析出；

（4）FeCl2溶液中加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅，可知锌比铁金属活动性强，加入光亮的铁片有红色物质析出，可知铁比铜金属活动性强，因此Cu＜Fe＜Zn

(5) CuO中Cu%＝64/(64＋16)×100%＝80%  

3.8gCuO中mCu＝3.8g×80%＝3.04g

据Cu元素守恒知：3.8g“金戒指”中mCu＝3.04g

“金戒指”中Cu%＝3.04g/3.8g×100%＝80%