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》 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;
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 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)小明认为:气体中除了含有CO2,还可能含有少量 。
(2)小红认为蓝绿色溶液中的溶质只有氯化锌。小华认为溶液中的溶质除了氯化锌外,
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 ,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。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多少?(写出计算过程)
4(或四等) (1分)
⑴H2 (1分)
⑵ HCl , CuCl2(答案可互换) (各1分,共2分)
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)(各1分,共2分)
⑶Cu、Fe、Zn(或Cu<Fe<Zn) (1分)
⑷CuO中Cu%=64/(64+16)×100%=80% (1分)
3.8gCuO中mCu=3.8g×80%=3.04g (1分)
据Cu元素守恒知:3.8g“金戒指”中mCu=3.04g
“金戒指”中Cu%=3.04g/3.8g×100%=80% (1分)
(1)由碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2可知碱式碳酸铜由4种元素组成
(2)戒指的成分中有锌,故能和盐酸反应放出H2
(3)碱式碳酸铜能和盐酸反应生成氯化铜,同时盐酸是过量的,故蓝色溶液中还含有CuCl2、HCl等溶质;氯化铜和锌反应能置换出红色的铜,盐酸和锌反应放出氢气,所以可以观察到反应的现象是:①有气泡产生②有红色物质析出;
(4)FeCl2溶液中加入锌粒,一段时间后,溶液颜色变浅,可知锌比铁金属活动性强,加入光亮的铁片有红色物质析出,可知铁比铜金属活动性强,因此Cu<Fe<Zn
(5) CuO中Cu%=64/(64+16)×100%=80%
3.8gCuO中mCu=3.8g×80%=3.04g
据Cu元素守恒知:3.8g“金戒指”中mCu=3.04g
“金戒指”中Cu%=3.04g/3.8g×100%=80%