Question

【題目】我國古代將爐甘石（主要成分：ZnCO3）、赤銅礦（主要成分：Cu2O）和木炭粉為原料值得來黃銅（銅和鋅的合金，外觀似黃金），其生產(chǎn)流程如圖1：
回答下列問題：
（1）赤銅中主要成分Cu2O的銅元素的化合價(jià)為
（2）加熱時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)化學(xué)方程式為：①ZnCO3 ZnO+CO2↑；②2ZnO+C 2Zn+CO2↑；③（赤銅和木炭粉反應(yīng)）
（3）某興趣小組同學(xué)對上述反應(yīng)生成的氣體A的成分進(jìn)行研究． 【提出問題】生成的氣體中是否含有一氧化碳？
興趣小組同學(xué)利用圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對生成的氣體成分進(jìn)行探究．
【實(shí)驗(yàn)與討論】
①打開K，緩緩?fù)ㄈ敫稍锏牡獨(dú)庖欢螘r(shí)間．
②關(guān)閉K，加熱至一定溫度使玻璃管中的爐甘石、赤銅和木炭粉反應(yīng)，用氣囊收集氣體樣品．
③欲除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，下列圖3裝置中最為合理的是 ．

【實(shí)驗(yàn)求證】將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，A中的固體應(yīng)選用 ， B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現(xiàn)了紅色，B中澄清石灰水 ， 其化學(xué)方程式為 ， 可說明氣體樣品中含有一氧化碳．
【實(shí)驗(yàn)反思】上述實(shí)驗(yàn)中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應(yīng)時(shí)消耗碳、氧元素的質(zhì)量比（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．
（4）另一興趣小組同學(xué)對上述反應(yīng)生成的固體成分進(jìn)行了研究． ①甲同學(xué)說是銅、鋅合金．乙同學(xué)說可能是金．
其他的同學(xué)否定了乙同學(xué)的猜測．其理由是 ．
②為測定該黃銅（銅、鋅合金）中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某興趣小組取20g黃銅樣品放入盛有200g稀硫酸的燒杯中，恰好完全反應(yīng)，測得燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為219.8g，則：該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ． （計(jì)算結(jié)果保留0.1%）

③有的興趣小組用圖4裝置測定黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是
A．分液漏斗與試管間的橡膠管僅有使液體順利下滴的作用
B．若實(shí)驗(yàn)中稀硫酸不足，可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加
C．該測定還需要的數(shù)據(jù)是樣品質(zhì)量和此溫度、壓強(qiáng)下氫氣的密度
D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，需冷卻至室溫并將量氣管緩緩下移至兩側(cè)液面相平再讀數(shù)
（5）拓展延伸 ①某化學(xué)小組用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入銅粉和鋅粉，充分反應(yīng)后過濾，得到溶液甲和固體乙，如圖5所示，則：
a．溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2
b．固體乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn
c．若溶液甲是藍(lán)色，則溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
d．向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則溶液甲中一定沒有AgNO3和Cu（NO3）2
上述四種說法正確的個(gè)數(shù)為
A．1個(gè) B．2個(gè) C．3個(gè) D．4個(gè)
②利用廢舊電池銅帽（含Cu、Zn）提取Cu，并得到ZnSO4溶液，主要流程如圖6，（已知：①反應(yīng)條件已略去；②2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O）．

a．溶液A和固體C都含有兩種元素，過程Ⅱ、Ⅲ中的分離操作是 ．
b．請寫出步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）+1
（2）2Cu2O+C 4Cu+CO2↑
（3）C；氧化銅；變渾濁；CO+CuO Cu+CO2；大于
（4）化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；67.5%；CD
（5）D；銅、鋅；過濾；Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
【解析】解：（1）設(shè)Cu2O的銅元素的化合價(jià)為x，則有2x+（﹣2）=0，x=+1，故填：+1；（2）加熱時(shí)，氧化亞銅與碳高溫反應(yīng)生成銅和二氧化碳，故填：2Cu2O+C 4Cu+CO2↑；（3）③欲除去氣體樣品中的二氧化碳，則需要通過氫氧化鈉溶液，要將剩余氣體收集在集氣瓶中，則溶液需要從場館排出，故圖3裝置中最為合理的是 C，故填：C． 【實(shí)驗(yàn)求證】A中黑色固體出現(xiàn)了紅色，說明A中的固體應(yīng)選用的是氧化銅，一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，則B中澄清石灰水變渾濁，其化學(xué)方程式為 CO+CuO Cu+CO2 ， 故填：氧化銅；變渾濁；CO+CuO Cu+CO2；
【實(shí)驗(yàn)反思】生成的氣體中含有一氧化碳，則反應(yīng)時(shí)消耗碳、氧元素的質(zhì)量比大于3：8，故填：大于．（4）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，故不可能生成金，故填：化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變．②產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量為：20g+200g﹣219.8g=0.2g
設(shè)鋅的質(zhì)量為x

Zn+H2SO4═ZnSO4+	H2↑
65	2
x	0.2g

x=6.5g
故該黃銅樣品中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為： =67.5%，故填：67.5%；
③用圖4裝置測定黃銅中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，A．分液漏斗與試管間的橡膠管除了使液體順利下滴的作用，還能起到密封的作用，錯(cuò)誤；B．若實(shí)驗(yàn)中稀硫酸不足，不可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加，這樣會(huì)造成裝置漏氣，錯(cuò)誤；C．該測定還需要的數(shù)據(jù)是樣品質(zhì)量和此溫度、壓強(qiáng)下氫氣的密度，正確；D．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，需冷卻至室溫并將量氣管緩緩下移至兩側(cè)液面相平再讀數(shù)，正確；故填：CD；（5）①某化學(xué)小組用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入銅粉和鋅粉，鋅和銅排在鋁的后面，不能與硝酸鋁反應(yīng)，只能與硝酸銀反應(yīng)，而且是鋅先與硝酸銀反應(yīng)，
a．鋅先參與反應(yīng)，故溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2 ， 正確；
b．固體乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn，正確；
c．若溶液甲是藍(lán)色，則溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；正確；
d．向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則鋅剩余，則溶液甲中一定沒有AgNO3和Cu（NO3）2 ， 正確；
故說法正確的個(gè)數(shù)為4個(gè)，故填：D；
②
a．溶液A和固體C都含有銅、鋅兩種元素，過程Ⅱ、Ⅲ中分離得到的是固體和液體，該分離操作是過濾，故填：過濾．
b．步驟Ⅲ中鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了過濾操作的注意事項(xiàng)和金屬材料的選擇依據(jù)的相關(guān)知識點(diǎn)，需要掌握過濾操作注意事項(xiàng)：“一貼”“二低”“三靠；過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有:①承接濾液的燒杯不干凈②傾倒液體時(shí)液面高于濾紙邊緣③濾紙破損；黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬才能正確解答此題．