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。處理黃銅渣可得到硫酸鋅，其主要流程如下（雜質不溶于水、不參與反應）：

已知：ZnO＋H2SO4＝ZnSO4＋H2O； CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O
（1）步驟Ⅰ中產生氣體的化學方程式為。
（2）溶液A中的金屬陽離子有（填化學式）
（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的質量。
（5）Ⅱ.在探究金屬活動性的實驗課上，同學們把打磨光亮的鋁片插入硫酸銅溶液中，過一會兒，發現了一個“意外現象”：在鋁片表面看到有紅色固體析出的同時，還看到有少量的氣泡冒出，寫出生成紅色固體的化學方程式 ．
（6）【提出問題】該氣體是什么呢？
【猜想與假設】猜想一：O2 猜想二：H2 猜想三：CO2 猜想四：SO2
同學們經過討論，一致認為猜想三不成立，理由是 ．
（7）【實驗驗證】
有同學聞了一下該氣體，發現無氣味，證明猜想四也不成立，理由是 ．
將產生的氣體經驗純后，用導管導入到點燃的酒精燈火焰上，氣體安靜燃燒，產生淡藍色火焰．
【實驗結論】 ．
（8）【反思與交流】CuSO4溶液可能顯性（填“酸”或“堿”或“中”）．

Answer 1

【答案】
（1）Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
（2）Zn2+、Cu2+
（3）過濾；玻璃棒
（4）小于
（5）2Al+3CuSO4=3Cu+Al2（SO4）3
（6）反應物中不含碳元素
（7）二氧化硫有刺激性氣味；猜想一不成立，猜想二成立
（8）酸
【解析】Ⅰ. (1)氧化鋅和氧化銅分別與稀硫酸反應生成硫酸鋅、硫酸銅和水，沒有氣體產生；而鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，化學方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；(2)鋅與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，氧化鋅與硫酸反應生成硫酸鋅和水，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，其中的金屬陽離子是鋅離子和銅離子(3)由圖可知，操作Ⅰ過濾除去銅和雜質，操作Ⅱ過濾是除去鋅和置換出的銅；過濾和蒸發操作中均用到玻璃棒這種玻璃儀器；(4)A到C的過程中發生的反應是：

Zn+	CuSO4=Cu+	ZnSO4
	160	161

由此可見溶液的質量增重了，溶液A小于溶液C的質量；Ⅱ.鋁和硫酸銅反應生成硫酸鋁和銅,化學方程式為：2Al+3CuSO4=3Cu+Al2(SO4)3；【猜想與假設】化學反應前后，元素種類不變，所以經過討論，一致認為猜想三不成立，理由是：反應物中不含碳元素；【實驗驗證】（7）有同學聞了一下該氣體，發現無氣味，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，所以將產生的氣體經驗純后，用導管導入到點燃的酒精燈火焰上，氣體安靜燃燒，產生淡藍色火焰。【實驗結論】猜想一不成立，猜想二成立；酸會與活潑金屬反應生成氫氣，所以CuSO4溶液可能顯酸性。
本題綜合性強，涉及到物質成分的驗證及離子符號、化學方程式書寫的相關內容，反應前后物質質量的變化可利用相對質量進行判斷，相對質量增加則實際質量增加；根據過濾的原理分析，過濾是使溶液中的固體與液體分離的一種方法。