Question

19．將爐甘石（ZnCO₃）、赤銅礦（Cu₂O）和過量的炭混合后，加熱至800℃左右，即得金光閃閃的“假黃金”．有同學對“假黃金”的組成進行了以下探究．
[查閱資料]高溫時炭可將金屬活動順序表中鋁以后的金屬氧化物還原成金屬單質；
ZnCO₃高溫可分解成兩種氧化物．
[提出問題]“假黃金”的化學組成可能是什么？
[猜想]甲同學對該“假黃金”的組成作了以下三種猜想：
猜想①可能是單質：C、Zn、Cu
猜想②可能是氧化物：ZnO、CuO、Cu₂O
猜想③可能是單質和氧化物組成的混合物
[論證]（1）乙同學經過思考和推理后，首先排除了其中的兩個猜想②③（填①②③序號），理由是因為C過量，所以可以將氧化物還原成金屬；對余下的一種猜想，乙同學又排除了其中的一種物質，依據是C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂．
（2）對余下的兩種物質（ab代表），甲和乙同學利用下列實驗方案進行驗證：

（3）寫出上述實驗過程中發生反應的任意一個化學方程式Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
[結論與應用]（4）“假黃金”的成分中a為Znb為Cu；
生活中真假黃金的鑒別，可采用的一種方法是（要求寫出操作、現象和結論）加稀鹽酸，能與稀鹽酸反應產生氣體則為假黃金，不能與稀鹽酸反應則為真黃金．

Answer 1

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）和過量的炭混合后，高溫時炭可將金屬活動順序表中鋁以后的金屬氧化物還原成金屬單質，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，可與酸發生置換反應產生氫氣，而銅在氫后，不能與酸發生置換反應生成氫氣．

解答 解：（1）碳酸鋅高溫分解的產物之一是氧化鋅，與氧化亞銅一起可被過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，因為C過量，所以可以將氧化物還原成金屬，C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
（2）生成的鋅在氫前，可與酸發生置換反應產生氫氣，而銅在氫后，不能與酸發生置換反應生成氫氣，所以可使用HCl進行驗證，得紅色固體，在空氣中加熱生成黑色固體，加稀硫酸溶解生成藍色溶液．所以本題答案為：HCl；紅色，黑色，加稀硫酸溶解生成藍色溶液．
（3）加鹽酸有氣體產生，則是鋅與鹽酸反應，所以本題答案為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（4）加入鹽酸有氣泡產生說明含a，則a為鋅，故b為銅，假黃金中含 鋅，可與酸反應產生氫氣，而真黃金不與酸發生置換反應，所以可采用加酸的方法驗證，所以本題答案為：Zn，Cu，加稀鹽酸，能與稀鹽酸反應產生氣體則為假黃金，不能與稀鹽酸反應則為真黃金．
故答案為：
（1）②③；因為C過量，所以可以將氧化物還原成金屬； C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂；
（2）HCl；紅色，黑色，加稀硫酸溶解生成藍色溶液．
（3）Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑；
（4）Zn、Cu； 加稀鹽酸，能與稀鹽酸反應產生氣體則為假黃金，不能與稀鹽酸反應則為真黃金．

點評 本題考查了金屬氧化物與碳的還原反應以及常見金屬的化學性質，完成此題，可以依據課本已有的知識進行知識的遷移．所以要求同學們在平時的學習中加強基礎知識的儲備，以便能夠靈活應用．