Question

6．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，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4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）甲认为：气体中除了含有CO₂，还可能含有少量水蒸气．实验室常用无水硫酸铜的方法检验这种可能含有的气体．
（2）乙认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌．丙认为溶液中的溶质除了氯化锌外，还应该含有氯化氢．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铁片表面附着了一层红色固体，②产生气泡，证实了自己的观点．
（3）丁取适量新制的FeCl₂溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅．结合丙的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是铜、铁、锌．
（4）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80%．

Answer 1

分析 化学反应前后元素种类不变；
无水硫酸铜是白色固体，能和水反应生成蓝色晶体五水硫酸铜；
氯化铜能和铁反应生成氯化亚铁和铜，稀盐酸能和铁反应生成生成氯化亚铁和氢气；
根据氧化铜的质量可以计算铜元素的质量，进一步可以计算“金戒指”中铜元素的质量分数．

解答 解：【查阅资料】
碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H₂O和CO₂，因为反应前后元素种类不变，因此碱式碳酸铜由铜元素、氧元素、氢元素和碳元素等4种元素组成．
故填：4．
【实验探究】
（1）甲认为：气体中除了含有CO₂，还可能含有少量水蒸气，实验室常用无水硫酸铜的方法检验，把气体通过无水硫酸铜时，如果无水硫酸铜变蓝色，说明含有水蒸气，反之则不含有水蒸气．
故填：水蒸气；无水硫酸铜．
（2）溶液中的溶质除了氯化铜外，还应该含有氯化氢，因为稀盐酸是过量的；
取适量上述蓝绿色溶液，加入光亮的铁片，观察到铁片表面附着了一层红色固体，说明溶液中含有氯化铜，同时说明铁比铜活泼；产生气泡，说明溶液中含有氯化氢．
故填：氯化氢；铁片表面附着了一层红色固体；产生气泡．
（3）丁取适量新制的FeCl₂溶液，加入锌粒，一段时间后，溶液颜色变浅，说明锌和氯化亚铁发生了化学反应，进一步说明锌比铁活泼，结合丙的实验可推知：铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是铜、铁、锌．
故填：铜、铁、锌．
（4）3.8g氧化铜中铜元素的质量为：3.8g×$\frac{64}{80}$×100%=3.04g，则“金戒指”中铜元素的质量分数为：$\frac{3.04g}{3.8g}$×100%=80%．
故填：80%．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．