Question

6．将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜矿（Cu₂O）和过量的炭混合后，加热至800℃左右，充分反应后，即得金光闪闪的“假黄金”．请你参与课外活动小组同学对“假黄金”进行的探究实验，并回答有关问题：
【提出问题】“假黄金”的化学组成是什么？
【查阅资料】高温时炭可将金属活动顺序中铝以后的金属氧化物还原成金属单质；ZnCO₃高温可分解成金属氧化物．
【猜想】①“假黄金”可能由C、Zn、Cu三种单质组成；
②“假黄金”可能由ZnO、CuO、Cu₂O三种氧化物组成；
③“假黄金”可能是单质和氧化物组成的混合物．
（1）【论证】他们经思考和推理后，首先排除了猜想②（填“①”“②”或“③”），你觉得他们的理由是高温时炭能将金属活动性顺序中铝以后的金属的氧化物还原成金属单质．进而再排除了猜想③（填“①”“②”或“③”）．对余下的一种猜想，他们又排除了其中的一种物质，你认为他们的依据是过量的炭在高温时能与空气中的氧气反应生成CO或CO₂．
（2）【进行实验】他们用实验鉴定了“假黄金”中所含的两种物质，请将实验过程填入下表中：

实验步骤	实验方法	观察到的现象
步骤1
步骤2

（3）【得出结论】“假黄金”的化学组成是锌和铜的合金．

Answer 1

分析 由题目所给信息可知，木炭在高温下可以将金属活动顺序表铝以后的金属氧化物还原为相应的金属单质，所以②一定不对；并且木炭在高温下可被氧气氧化为CO₂或CO气体，所以③一定不对；综上所述假黄金中不可能存在金属氧化物，综合考虑假黄金的成分为锌和铜．
步骤1：取少量的“假黄金”于小烧杯中，加入适量的稀硫酸，现象是有大量的气泡产生．
步骤2：将上述反应后的剩余固体置于酒精灯火焰上灼烧，现象是固体表面变为黑色．
经上述实验现象“假黄金”的化学成分是锌和铜的合金．

解答 解：由题目所给信息可知，木炭在高温下可以将金属活动顺序表铝以后的金属氧化物还原为相应的金属单质，所以②一定不对；并且木炭在高温下可被氧气氧化为CO₂或CO气体，所以③一定不对；综上所述假黄金中不可能存在金属氧化物，综合考虑假黄金的成分为锌和铜．
步骤1：取少量的“假黄金”于小烧杯中，加入适量的稀硫酸，现象是有大量的气泡产生．
步骤2：将上述反应后的剩余固体置于酒精灯火焰上灼烧，现象是固体表面变为黑色．
经上述实验现象“假黄金”的化学成分是锌和铜的合金．
（1）木炭在高温下可以将金属活动顺序表铝以后的金属氧化物还原为相应的金属单质，所以②一定不对；并且木炭在高温下可被氧气氧化为CO₂或CO气体，所以③一定不对，
故答案为：②，高温时炭能将金属活动性顺序中铝以后的金属的氧化物还原成金属单质；③，过量的炭在高温时能与空气中的氧气反应生成CO或CO₂；
（2）综上所述假黄金中不可能存在金属氧化物，综合考虑假黄金的成分为锌和铜，步骤1：取少量的“假黄金”于小烧杯中，加入适量的稀硫酸，现象是有大量的气泡产生．步骤2：将上述反应后的剩余固体置于酒精灯火焰上灼烧，现象是固体表面变为黑色，
故答案为：

实验步骤	实验方法	观察到的现象
步骤1	取少量“假黄金”于小烧杯中，加入适量稀硫酸	有大量气泡产生
步骤2	将上述反应后的剩余固体置于酒精灯火焰上灼烧	固体表面变黑色

（3）经上述实验现象“假黄金”的化学成分是锌和铜的合金，
故答案为：锌和铜的合金．

点评 本题考查合金的性质和用途的知识，主要是铜、锌的实验设计验证，金属性质的理解应用，题目难度中等．