Question

【题目】我国古代将炉甘石（主要成分：ZnCO3）、赤铜矿（主要成分：Cu2O）和木炭粉为原料值得来黄铜（铜和锌的合金，外观似黄金），其生产流程如图1：
回答下列问题：
（1）赤铜中主要成分Cu2O的铜元素的化合价为
（2）加热时，发生的主要反应化学方程式为：①ZnCO3 ZnO+CO2↑；②2ZnO+C 2Zn+CO2↑；③（赤铜和木炭粉反应）
（3）某兴趣小组同学对上述反应生成的气体A的成分进行研究． 【提出问题】生成的气体中是否含有一氧化碳？
兴趣小组同学利用图2所示的装置进行实验，对生成的气体成分进行探究．
【实验与讨论】
①打开K，缓缓通入干燥的氮气一段时间．
②关闭K，加热至一定温度使玻璃管中的炉甘石、赤铜和木炭粉反应，用气囊收集气体样品．
③欲除去气体样品中的二氧化碳，并将剩余气体收集在集气瓶中，下列图3装置中最为合理的是 ．

【实验求证】将除尽二氧化碳后的气体样品干燥，仍然用图2所示的装置进行实验，A中的固体应选用 ， B中溶液为澄清石灰水，若A中黑色固体出现了红色，B中澄清石灰水 ， 其化学方程式为 ， 可说明气体样品中含有一氧化碳．
【实验反思】上述实验中，若生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．
（4）另一兴趣小组同学对上述反应生成的固体成分进行了研究． ①甲同学说是铜、锌合金．乙同学说可能是金．
其他的同学否定了乙同学的猜测．其理由是 ．
②为测定该黄铜（铜、锌合金）中铜的质量分数，某兴趣小组取20g黄铜样品放入盛有200g稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应，测得烧杯中剩余物质的总质量为219.8g，则：该黄铜样品中铜的质量分数为 ． （计算结果保留0.1%）

③有的兴趣小组用图4装置测定黄铜中铜的质量分数．下列关于该实验的说法正确的是
A．分液漏斗与试管间的橡胶管仅有使液体顺利下滴的作用
B．若实验中稀硫酸不足，可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加
C．该测定还需要的数据是样品质量和此温度、压强下氢气的密度
D．实验结束时，需冷却至室温并将量气管缓缓下移至两侧液面相平再读数
（5）拓展延伸 ①某化学小组用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入铜粉和锌粉，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙，如图5所示，则：
a．溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2
b．固体乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn
c．若溶液甲是蓝色，则溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
d．向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2
上述四种说法正确的个数为
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
②利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）提取Cu，并得到ZnSO4溶液，主要流程如图6，（已知：①反应条件已略去；②2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O）．

a．溶液A和固体C都含有两种元素，过程Ⅱ、Ⅲ中的分离操作是 ．
b．请写出步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）+1
（2）2Cu2O+C 4Cu+CO2↑
（3）C；氧化铜；变浑浊；CO+CuO Cu+CO2；大于
（4）化学反应前后元素的种类不变；67.5%；CD
（5）D；铜、锌；过滤；Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
【解析】解：（1）设Cu2O的铜元素的化合价为x，则有2x+（﹣2）=0，x=+1，故填：+1；（2）加热时，氧化亚铜与碳高温反应生成铜和二氧化碳，故填：2Cu2O+C 4Cu+CO2↑；（3）③欲除去气体样品中的二氧化碳，则需要通过氢氧化钠溶液，要将剩余气体收集在集气瓶中，则溶液需要从场馆排出，故图3装置中最为合理的是 C，故填：C． 【实验求证】A中黑色固体出现了红色，说明A中的固体应选用的是氧化铜，一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳，则B中澄清石灰水变浑浊，其化学方程式为 CO+CuO Cu+CO2 ， 故填：氧化铜；变浑浊；CO+CuO Cu+CO2；
【实验反思】生成的气体中含有一氧化碳，则反应时消耗碳、氧元素的质量比大于3：8，故填：大于．（4）①根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，故不可能生成金，故填：化学反应前后元素的种类不变．②产生氢气的质量为：20g+200g﹣219.8g=0.2g
设锌的质量为x

Zn+H2SO4═ZnSO4+	H2↑
65	2
x	0.2g

x=6.5g
故该黄铜样品中铜的质量分数为： =67.5%，故填：67.5%；
③用图4装置测定黄铜中铜的质量分数时，A．分液漏斗与试管间的橡胶管除了使液体顺利下滴的作用，还能起到密封的作用，错误；B．若实验中稀硫酸不足，不可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加，这样会造成装置漏气，错误；C．该测定还需要的数据是样品质量和此温度、压强下氢气的密度，正确；D．实验结束时，需冷却至室温并将量气管缓缓下移至两侧液面相平再读数，正确；故填：CD；（5）①某化学小组用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入铜粉和锌粉，锌和铜排在铝的后面，不能与硝酸铝反应，只能与硝酸银反应，而且是锌先与硝酸银反应，
a．锌先参与反应，故溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2 ， 正确；
b．固体乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn，正确；
c．若溶液甲是蓝色，则溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；正确；
d．向固体乙上滴加盐酸有气泡产生，则锌剩余，则溶液甲中一定没有AgNO3和Cu（NO3）2 ， 正确；
故说法正确的个数为4个，故填：D；
②
a．溶液A和固体C都含有铜、锌两种元素，过程Ⅱ、Ⅲ中分离得到的是固体和液体，该分离操作是过滤，故填：过滤．
b．步骤Ⅲ中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，发生反应的化学方程式：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
【考点精析】本题主要考查了过滤操作的注意事项和金属材料的选择依据的相关知识点，需要掌握过滤操作注意事项：“一贴”“二低”“三靠；过滤后，滤液仍然浑浊的可能原因有:①承接滤液的烧杯不干净②倾倒液体时液面高于滤纸边缘③滤纸破损；黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金．重金属：如铜、锌、铅等；有色金属轻金属：如钠、镁、铝等；有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属才能正确解答此题．