Question

梅州市某中學(xué)在清理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一包標(biāo)簽為銅粉的綠色粉末，經(jīng)稱重該粉末的質(zhì)量為80.0克，實(shí)驗(yàn)員為了充分利用試劑，將該粉末制成硫酸銅溶液．其實(shí)驗(yàn)過(guò)程是先在空氣中加熱該粉末讓其充分反應(yīng)，冷卻后稱重固體質(zhì)量仍為80.0克，再溶于適量稀硫酸，得到硫酸銅溶液．（己知銅綠的化學(xué)式為Cu₂（OH）₂CO₃）
（1）寫(xiě)出上述過(guò)程中制硫酸銅溶液的反應(yīng)方程式：

 

；
（2）綠色粉末中單質(zhì)銅與銅綠的質(zhì)量比為

 

；（用分?jǐn)?shù)表示）
（3）若加入稀硫酸的質(zhì)量為320克，則所得硫酸銅溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

分析：（1）綠色粉末中含有單質(zhì)銅和銅綠；硫酸銅的制得經(jīng)過(guò)了銅與氧氣的反應(yīng)、銅綠分解和氧化銅與稀硫酸反應(yīng)三個(gè)反應(yīng)．
（2）單質(zhì)銅和銅綠的總質(zhì)量為80.0g；單質(zhì)銅和銅綠在充分加熱后得到的產(chǎn)物都是氧化銅，兩個(gè)反應(yīng)得到的氧化銅的總質(zhì)量也是80.0g．根據(jù)這兩個(gè)質(zhì)量關(guān)系就可以得到單質(zhì)銅與銅綠的質(zhì)量比．
（3）由氧化銅的總質(zhì)量根據(jù)氧化銅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可以計(jì)算出生成硫酸銅的質(zhì)量；再結(jié)合稀硫酸的質(zhì)量，根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式就可以計(jì)算出所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu+O₂

△   .

2CuO．
堿式碳酸銅在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅、水和二氧化碳．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑．
氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水．
該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）設(shè)綠色粉末中銅的質(zhì)量為x，加熱后生成氧化銅的質(zhì)量為y．
2Cu+O₂

△   .

2CuO
128     160
x       y

128

160

=

x

y

，y=

5x

4

設(shè)綠色粉末中銅綠在加熱后反應(yīng)生成氧化銅的質(zhì)量為z．
Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑
222         160
80.0g-x      z

222

160

=

80.0g-x

z

，z=

80(80.0g-x)

111

由題意得

5x

4

+

80(80.0g-x)

111

=80.0g
x=

1984

47

g
銅綠的質(zhì)量為80.0g-

1984

47

g=

1776

47

g
綠色粉末中單質(zhì)銅和銅綠的質(zhì)量比為

1984

47

g：

1776

47

g=124：111
（3）設(shè)生成硫酸銅的質(zhì)量為w．
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
80        160
80.0g      w

80

160

=

80.0g

w

，w=160g
所得溶液中硫酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

160g

80.0g+320g

×100%=40%
故答案為：
（1）2Cu+O₂

△   .

2CuO，Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
（2）

124

111

．
（3）40%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、有關(guān)物質(zhì)質(zhì)量比、化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，難度較大．