《2025年全效学习阶段发展评价九年级科学全一册浙教版》

12. 金属是一种有限资源，需要保护和回收利用。黄铜（铜锌合金）可用于弹壳的制造，同学们现对一批使用过的、锈迹斑斑的弹壳进行研究。
收集资料：弹壳上的锈主要成分为碱式碳酸铜，俗称铜绿，化学式是Cu₂(OH)₂CO₃。
（1）小明从碱式碳酸铜的组成分析，认为铜锈的生成过程中，参与反应的物质除Cu外，还有O₂、 和 （均填化学式）。
（2）小明和他的同学设计对比实验，通过一段时间的观察，证实了他的判断是正确的。其中一个实验的装置如图所示，根据你的观察和思考，试管中氢氧化钠溶液的主要作用是 ，他们设计该实验的目的是 。
（3）请你写出铜锈蚀生成碱式碳酸铜的化学方程式： 。
（4）查阅资料可知，铜绿能与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液；弹壳中其他杂质不溶于水、也不参加反应。现要处理这批弹壳来得到硫酸锌和铜，其主要流程如图所示。
①写出弹壳上的锈与稀硫酸反应的化学方程式： 。
②固体D为 。
③F流程的内容是 。

答案： （1）CO₂；H₂O
（2）吸收空气中的CO₂；验证CO₂是铜生锈的必要条件
（3）$2{Cu + O2 + CO2 + H2O = Cu2(OH)2CO3}$
（4）①${Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2↑}$
②锌和铜的混合物
③加入适量稀硫酸，过滤、洗涤、干燥（或分离锌和铜的操作）
解析：（1）碱式碳酸铜含Cu、O、H、C元素，根据质量守恒定律，反应物除Cu、O₂外，还需CO₂和H₂O。
（2）氢氧化钠溶液吸收空气中CO₂，对比实验可验证CO₂是否为铜生锈必要条件。
（3）铜与O₂、CO₂、H₂O反应生成碱式碳酸铜，配平即可。
（4）①铜绿与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳。②弹壳中锌与稀硫酸反应生成硫酸锌，铜绿反应生成硫酸铜，加入过量锌可置换出铜，固体D为锌和铜的混合物。③F流程是分离锌和铜，可加稀硫酸溶解锌，过滤得铜。