Question

【題目】我國古代將爐甘石（主要成分：ZnCO3）、赤銅礦（主要成分：Cu2O）和木炭粉為原料值得來黃銅（銅和鋅的合金，外觀似黃金），其生產流程如圖1：
回答下列問題：
（1）赤銅中主要成分Cu2O的銅元素的化合價為
（2）加熱時，發(fā)生的主要反應化學方程式為：①ZnCO3 ZnO+CO2↑；②2ZnO+C 2Zn+CO2↑；③（赤銅和木炭粉反應）
（3）某興趣小組同學對上述反應生成的氣體A的成分進行研究． 【提出問題】生成的氣體中是否含有一氧化碳？
興趣小組同學利用圖2所示的裝置進行實驗，對生成的氣體成分進行探究．
【實驗與討論】
①打開K，緩緩通入干燥的氮氣一段時間．
②關閉K，加熱至一定溫度使玻璃管中的爐甘石、赤銅和木炭粉反應，用氣囊收集氣體樣品．
③欲除去氣體樣品中的二氧化碳，并將剩余氣體收集在集氣瓶中，下列圖3裝置中最為合理的是 ．

【實驗求證】將除盡二氧化碳后的氣體樣品干燥，仍然用圖2所示的裝置進行實驗，A中的固體應選用 ， B中溶液為澄清石灰水，若A中黑色固體出現了紅色，B中澄清石灰水 ， 其化學方程式為 ， 可說明氣體樣品中含有一氧化碳．
【實驗反思】上述實驗中，若生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳、氧元素的質量比（填“大于”、“等于”或“小于”）3：8．
（4）另一興趣小組同學對上述反應生成的固體成分進行了研究． ①甲同學說是銅、鋅合金．乙同學說可能是金．
其他的同學否定了乙同學的猜測．其理由是 ．
②為測定該黃銅（銅、鋅合金）中銅的質量分數，某興趣小組取20g黃銅樣品放入盛有200g稀硫酸的燒杯中，恰好完全反應，測得燒杯中剩余物質的總質量為219.8g，則：該黃銅樣品中銅的質量分數為 ． （計算結果保留0.1%）

③有的興趣小組用圖4裝置測定黃銅中銅的質量分數．下列關于該實驗的說法正確的是
A．分液漏斗與試管間的橡膠管僅有使液體順利下滴的作用
B．若實驗中稀硫酸不足，可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加
C．該測定還需要的數據是樣品質量和此溫度、壓強下氫氣的密度
D．實驗結束時，需冷卻至室溫并將量氣管緩緩下移至兩側液面相平再讀數
（5）拓展延伸 ①某化學小組用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入銅粉和鋅粉，充分反應后過濾，得到溶液甲和固體乙，如圖5所示，則：
a．溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2
b．固體乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn
c．若溶液甲是藍色，則溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2
d．向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產生，則溶液甲中一定沒有AgNO3和Cu（NO3）2
上述四種說法正確的個數為
A．1個 B．2個 C．3個 D．4個
②利用廢舊電池銅帽（含Cu、Zn）提取Cu，并得到ZnSO4溶液，主要流程如圖6，（已知：①反應條件已略去；②2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O）．

a．溶液A和固體C都含有兩種元素，過程Ⅱ、Ⅲ中的分離操作是 ．
b．請寫出步驟Ⅲ中發(fā)生反應的化學方程式： ．

Answer 1

【答案】
（1）+1
（2）2Cu2O+C 4Cu+CO2↑
（3）C；氧化銅；變渾濁；CO+CuO Cu+CO2；大于
（4）化學反應前后元素的種類不變；67.5%；CD
（5）D；銅、鋅；過濾；Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
【解析】解：（1）設Cu2O的銅元素的化合價為x，則有2x+（﹣2）=0，x=+1，故填：+1；（2）加熱時，氧化亞銅與碳高溫反應生成銅和二氧化碳，故填：2Cu2O+C 4Cu+CO2↑；（3）③欲除去氣體樣品中的二氧化碳，則需要通過氫氧化鈉溶液，要將剩余氣體收集在集氣瓶中，則溶液需要從場館排出，故圖3裝置中最為合理的是 C，故填：C． 【實驗求證】A中黑色固體出現了紅色，說明A中的固體應選用的是氧化銅，一氧化碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，則B中澄清石灰水變渾濁，其化學方程式為 CO+CuO Cu+CO2 ， 故填：氧化銅；變渾濁；CO+CuO Cu+CO2；
【實驗反思】生成的氣體中含有一氧化碳，則反應時消耗碳、氧元素的質量比大于3：8，故填：大于．（4）①根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，故不可能生成金，故填：化學反應前后元素的種類不變．②產生氫氣的質量為：20g+200g﹣219.8g=0.2g
設鋅的質量為x

Zn+H2SO4═ZnSO4+	H2↑
65	2
x	0.2g

x=6.5g
故該黃銅樣品中銅的質量分數為： =67.5%，故填：67.5%；
③用圖4裝置測定黃銅中銅的質量分數時，A．分液漏斗與試管間的橡膠管除了使液體順利下滴的作用，還能起到密封的作用，錯誤；B．若實驗中稀硫酸不足，不可以拔下分液漏斗上方的橡皮塞添加，這樣會造成裝置漏氣，錯誤；C．該測定還需要的數據是樣品質量和此溫度、壓強下氫氣的密度，正確；D．實驗結束時，需冷卻至室溫并將量氣管緩緩下移至兩側液面相平再讀數，正確；故填：CD；（5）①某化學小組用一定量AgNO3和Al（NO3）3的混合溶液加入銅粉和鋅粉，鋅和銅排在鋁的后面，不能與硝酸鋁反應，只能與硝酸銀反應，而且是鋅先與硝酸銀反應，
a．鋅先參與反應，故溶液甲中一定含有Al（NO3）3和Zn（NO3）2 ， 正確；
b．固體乙中一定含有Ag，可能含有Cu和Zn，正確；
c．若溶液甲是藍色，則溶液甲一定含有Al（NO3）3、Zn（NO3）2和Cu（NO3）2；正確；
d．向固體乙上滴加鹽酸有氣泡產生，則鋅剩余，則溶液甲中一定沒有AgNO3和Cu（NO3）2 ， 正確；
故說法正確的個數為4個，故填：D；
②
a．溶液A和固體C都含有銅、鋅兩種元素，過程Ⅱ、Ⅲ中分離得到的是固體和液體，該分離操作是過濾，故填：過濾．
b．步驟Ⅲ中鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，發(fā)生反應的化學方程式：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．故填：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑．
【考點精析】本題主要考查了過濾操作的注意事項和金屬材料的選擇依據的相關知識點，需要掌握過濾操作注意事項：“一貼”“二低”“三靠；過濾后，濾液仍然渾濁的可能原因有:①承接濾液的燒杯不干凈②傾倒液體時液面高于濾紙邊緣③濾紙破損；黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬才能正確解答此題．