Question

3．銅銹成分的確定
【查閱資料】
①銅銹的主要成分可以看成是aCu（OH）₂•bCuCO₃．
②Cu（OH）₂、CuCO₃受熱易分解，各生成對(duì)應(yīng)的兩種氧化物．
③Cu（OH）₂的分解溫度為66℃∽68℃，CuCO₃的分解溫度為200℃～220℃．
小組同學(xué)用熱分析儀對(duì)aCu（OH）₂•bCuCO₃固體進(jìn)行熱分解，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，繪成固體質(zhì)量變化與分解溫度的關(guān)系如圖，請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出A B、C D段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：
AB段：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；
CD段：CuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+CO₂↑；
（2）BC段固體為氧化銅和碳酸銅；
（3）通過(guò)計(jì)算可得：a：b=1：1．
（4）若將16.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了1.6g后質(zhì)量不再改變，寫(xiě)出此過(guò)程中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）Cu（OH）₂的分解溫度為66℃～68℃，CuCO₃的分解溫度為200℃～220℃，可知AB段為氫氧化銅在分解，CD段為碳酸銅在分解．
（2）根據(jù)題干信息來(lái)分析BC段的物質(zhì)組成；
（3）根據(jù)氫氧化銅和碳酸銅的分解溫度進(jìn)行分析；根據(jù)氫氧化銅和碳酸銅分解的化學(xué)方程式進(jìn)行分析；
（4）剩余固體加熱到更高溫度固體的質(zhì)量又會(huì)減少，根據(jù)氧化銅中所含的兩種元素可猜想可能是氧化銅中的氧元素轉(zhuǎn)化為氧氣，根據(jù)計(jì)算會(huì)發(fā)現(xiàn)氧化銅中氧元素的質(zhì)量大于固體減少的質(zhì)量，那么就可能是氧化銅中的部分氧元素轉(zhuǎn)化為氧氣．

解答 解：（1）Cu（OH）₂的分解溫度為66℃～68℃，CuCO₃的分解溫度為200℃～220℃．故答案為：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；CuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+CO₂↑；
（2）BC端是氫氧化銅已經(jīng)分解后生成的氧化銅，以及還沒(méi)有分解的碳酸銅，故填：氧化銅和碳酸銅；
（3）AB段減少的是水的質(zhì)量，根據(jù)水的質(zhì)量可求出氫氧化銅的質(zhì)量．
設(shè)氫氧化銅的質(zhì)量為x
Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O
98              18
x            22.2g-20.4g
$\frac{98}{18}=\frac{x}{22.2g-20.4g}$
x=9.8g
CD段減少的是二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可求出碳酸銅的質(zhì)量．
設(shè)碳酸銅的質(zhì)量為y
CuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+CO₂↑
124            44
y          20.4g-16.0g
$\frac{124}{44}=\frac{y}{20.4g-16.0g}$
y=12.4g
x：y=9.8g：12.4g
氫氧化銅的相對(duì)分子質(zhì)量為98，碳酸銅的相對(duì)分子質(zhì)量為124．
a：b=$\frac{9.8g}{98}：\frac{12.4g}{124}$=1：1
故答案為：1：1；
（4）氧化銅加熱后質(zhì)量又會(huì)減少，應(yīng)該是氧化銅中的氧元素轉(zhuǎn)化為氧氣，24g氧化銅的氧元素的質(zhì)量=24g×$\frac{16}{80}×100%$=4.8g，大于2.4g，說(shuō)明是氧化銅中的部分氧元素轉(zhuǎn)化為氧氣．
故答案為：4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑．

點(diǎn)評(píng) 該題為銅綠的知識(shí)為線(xiàn)索，考查了多方面的知識(shí)，難度較大．