Question

将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜矿（Cu₂O）和过量的炭混合后，加热至800℃左右，即得金光闪闪的“假黄金”．有同学对“假黄金”的组成进行了以下探究．

[查阅资料]高温时炭可将金属活动顺序表中铝以后的金属氧化物还原成金属单质；
ZnCO₃高温可分解成两种氧化物．
[提出问题]“假黄金”的化学组成可能是什么？
[猜想]甲同学对该“假黄金”的组成作了以下三种猜想：
猜想①可能是单质：C、Zn、Cu
猜想②可能是氧化物：ZnO、CuO、Cu₂O
猜想③可能是单质和氧化物组成的混合物
[论证]（1）乙同学经过思考和推理后，首先排除了其中的两个猜想________（填①②③序号），理由是________；对余下的一种猜想，乙同学又排除了其中的一种物质，依据是________．
（2）对余下的两种物质（ab代表），甲和乙同学利用下列实验方案进行验证：________；
（3）写出上述实验过程中发生反应的任意一个化学方程式________；
[结论与应用]（4）“假黄金”的成分中a为________；b为________；
生活中真假黄金的鉴别，可采用的一种方法是（要求写出操作、现象和结论）________．

Answer 1

解：（1）碳酸锌高温分解的产物之一是氧化锌，与氧化亚铜一起可被过量的碳完全还原为金属，不可能有氧化物存在，而碳在高温时可被氧化为二氧化碳，不可能有碳存在，所以本题答案为：②③，因为C过量，所以可以将氧化物还原成金属，
C+O₂CO₂；
（2）生成的锌在氢前，可与酸发生置换反应产生氢气，而铜在氢后，不能与酸发生置换反应生成氢气，所以可使用HCl进行验证，所以本题答案为：HCl；
（3）加盐酸有气体产生，则是锌与盐酸反应，所以本题答案为：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（4）加入盐酸有气泡产生说明含a，则a为锌，故b为铜，假黄金中含 锌，可与酸反应产生氢气，而真黄金不与酸发生置换反应，所以可采用加酸的方法验证，所以本题答案为：Zn，Cu，加稀盐酸，能与稀盐酸反应产生气体则为假黄金，不能与稀盐酸反应则为真黄金．
分析：ZnCO₃高温可分解成两种氧化物，其中一种为氧化锌，生成的氧化锌和赤铜矿（Cu₂O）和过量的炭混合后，高温时炭可将金属活动顺序表中铝以后的金属氧化物还原成金属单质，锌和铜均在铝的后面，故能全部被还原为金属，得到的锌在氢前，可与酸发生置换反应产生氢气，而铜在氢后，不能与酸发生置换反应生成氢气．
点评：本题考查了金属氧化物与碳的还原反应以及常见金属的化学性质，完成此题，可以依据课本已有的知识进行知识的迁移．所以要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备，以便能够灵活应用．