Question

【題目】Ⅰ.黃銅是Zn以主要添加元素的銅合金。黃銅渣中約含Zn：7%、ZnO：31%、Cu：50%、CuO：5%，其余為雜質(zhì)。處理黃銅渣可得到硫酸鋅，其主要流程如下（雜質(zhì)不溶于水、不參與反應(yīng)）：

已知：ZnO＋H2SO4＝ZnSO4＋H2O； CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O

（1）步驟Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為___________________。

（2）溶液A中的金屬陽(yáng)離子有__________（填化學(xué)式）

（3）步驟Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名稱為___，此操作和步驟Ⅲ中的蒸發(fā)操作都要用到的玻璃儀器是____。

（4）溶液A_____（填“大于”、“小于”或“等于”）溶液C的質(zhì)量。

Ⅱ.在探究金屬活動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)課上，同學(xué)們把打磨光亮的鋁片插入硫酸銅溶液中，過(guò)一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“意外現(xiàn)象”：在鋁片表面看到有紅色固體析出的同時(shí)，還看到有少量的氣泡冒出，寫出生成紅色固體的化學(xué)方程式___________________．

【提出問(wèn)題】該氣體是什么呢？

【猜想與假設(shè)】猜想一：O2 猜想二：H2 猜想三：CO2 猜想四：SO2

同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論，一致認(rèn)為猜想三不成立，理由是_____________________．

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

（5）有同學(xué)聞了一下該氣體，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣味，證明猜想四也不成立，理由是___________．

（6）將產(chǎn)生的氣體經(jīng)驗(yàn)純后，用導(dǎo)管導(dǎo)入到點(diǎn)燃的酒精燈火焰上，氣體安靜燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰．

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】__________________．

【反思與交流】CuSO4溶液可能顯_______性（填“酸”或“堿”或“中”）．

Answer 1

【答案】 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Zn2+、Cu2+ 過(guò)濾 玻璃棒 小于 2Al+3CuSO4=3Cu+Al2（SO4）3 反應(yīng)物中不含碳元素 二氧化硫有刺激性氣味 猜想一不成立，猜想二成立 酸

【解析】Ⅰ. (1)氧化鋅和氧化銅分別與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅、硫酸銅和水，沒(méi)有氣體產(chǎn)生；而鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，化學(xué)方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；(2)鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，氧化鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和水，氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，其中的金屬陽(yáng)離子是鋅離子和銅離子；(3)由圖可知，操作Ⅰ過(guò)濾除去銅和雜質(zhì)，操作Ⅱ過(guò)濾是除去鋅和置換出的銅；過(guò)濾和蒸發(fā)操作中均用到玻璃棒這種玻璃儀器；

(4)A到C的過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)是：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4，

160 161

由此可見溶液的質(zhì)量增重了，溶液A小于溶液C的質(zhì)量；Ⅱ.鋁和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸鋁和銅,化學(xué)方程式為：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3；【猜想與假設(shè)】化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，所以經(jīng)過(guò)討論，一致認(rèn)為猜想三不成立，理由是：反應(yīng)物中不含碳元素；【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（5）有同學(xué)聞了一下該氣體，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣味，證明猜想四也不成立，理由是：二氧化硫有刺激性氣味；氧氣有助燃性，氫氣有可燃性，所以（6）將產(chǎn)生的氣體經(jīng)驗(yàn)純后，用導(dǎo)管導(dǎo)入到點(diǎn)燃的酒精燈火焰上，氣體安靜燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰�！緦�(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想一不成立，猜想二成立；酸會(huì)與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣，所以CuSO4溶液可能顯酸性。