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］
①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；
②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[Cu₂(OH)₂CO₃]，
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］
将该枚生满铜绿的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外，还可能含有的气体是           。产生该气体的化学反应方程式为                       。
（2）小华认为蓝绿色溶液中除含有氯化锌外，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           ，从而证实了自己的观点。
（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。发生反应的化学方程式为                         。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”中铜元素的质量分数，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 1

［查阅资料］②4
［实验探究］
（1）H₂  Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑
（2）CuCl₂  HCl（答案可互换）
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）
（3）Zn+FeCl₂=ZnCl₂+Fe    Cu、Fe、Zn（或Cu＜Fe＜Zn）       
（4）80%   

试题分析：碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H₂O和CO₂，依据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变可知，碱式碳酸铜由C、H、O、Cu 四种元素组成；
由于生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金，锌能与盐酸反应生成氢气：Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，故还可能含有的气体是氢气；
溶液变为蓝色，说明溶液中含有铜离子，即含有氯化铜；加入的是过量稀盐酸，那么还含有盐酸；铁能和氯化铜溶液发生置换反应生成铜和氯化亚铁，还能和盐酸反应生成氢气，故现象为有红色物质析出、有气泡产生；
FeCl₂溶液中加入锌粒，由于锌比铁的金属性更强，故能把铁置换出来：Zn+FeCl₂=ZnCl₂+Fe ，结合铁能把铜置换可知它们的活动性顺序是：
Cu＜Fe＜Zn ；
（4）CuO中Cu%＝64/(64＋16)×100%＝80%
3.8gCuO中m(Cu)＝3.8g×80%＝3.04g
据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%