Question

將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅礦（Cu₂O）和過(guò)量的炭混合后，加熱至800℃左右，即得金光閃閃的“假黃金”．有同學(xué)對(duì)“假黃金”的組成進(jìn)行了以下探究．

[查閱資料]高溫時(shí)炭可將金屬活動(dòng)順序表中鋁以后的金屬氧化物還原成金屬單質(zhì)；
ZnCO₃高溫可分解成兩種氧化物．
[提出問(wèn)題]“假黃金”的化學(xué)組成可能是什么？
[猜想]甲同學(xué)對(duì)該“假黃金”的組成作了以下三種猜想：
猜想①可能是單質(zhì)：C、Zn、Cu
猜想②可能是氧化物：ZnO、CuO、Cu₂O
猜想③可能是單質(zhì)和氧化物組成的混合物
[論證]（1）乙同學(xué)經(jīng)過(guò)思考和推理后，首先排除了其中的兩個(gè)猜想________（填①②③序號(hào)），理由是________；對(duì)余下的一種猜想，乙同學(xué)又排除了其中的一種物質(zhì)，依據(jù)是________．
（2）對(duì)余下的兩種物質(zhì)（ab代表），甲和乙同學(xué)利用下列實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證：________；
（3）寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的任意一個(gè)化學(xué)方程式________；
[結(jié)論與應(yīng)用]（4）“假黃金”的成分中a為_(kāi)_______；b為_(kāi)_______；
生活中真假黃金的鑒別，可采用的一種方法是（要求寫(xiě)出操作、現(xiàn)象和結(jié)論）________．

Answer 1

解：（1）碳酸鋅高溫分解的產(chǎn)物之一是氧化鋅，與氧化亞銅一起可被過(guò)量的碳完全還原為金屬，不可能有氧化物存在，而碳在高溫時(shí)可被氧化為二氧化碳，不可能有碳存在，所以本題答案為：②③，因?yàn)镃過(guò)量，所以可以將氧化物還原成金屬，
C+O₂CO₂；
（2）生成的鋅在氫前，可與酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而銅在氫后，不能與酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣，所以可使用HCl進(jìn)行驗(yàn)證，所以本題答案為：HCl；
（3）加鹽酸有氣體產(chǎn)生，則是鋅與鹽酸反應(yīng)，所以本題答案為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（4）加入鹽酸有氣泡產(chǎn)生說(shuō)明含a，則a為鋅，故b為銅，假黃金中含 鋅，可與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而真黃金不與酸發(fā)生置換反應(yīng)，所以可采用加酸的方法驗(yàn)證，所以本題答案為：Zn，Cu，加稀鹽酸，能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體則為假黃金，不能與稀鹽酸反應(yīng)則為真黃金．
分析：ZnCO₃高溫可分解成兩種氧化物，其中一種為氧化鋅，生成的氧化鋅和赤銅礦（Cu₂O）和過(guò)量的炭混合后，高溫時(shí)炭可將金屬活動(dòng)順序表中鋁以后的金屬氧化物還原成金屬單質(zhì)，鋅和銅均在鋁的后面，故能全部被還原為金屬，得到的鋅在氫前，可與酸發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，而銅在氫后，不能與酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬氧化物與碳的還原反應(yīng)以及常見(jiàn)金屬的化學(xué)性質(zhì)，完成此題，可以依據(jù)課本已有的知識(shí)進(jìn)行知識(shí)的遷移．所以要求同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備，以便能夠靈活應(yīng)用．