Question

孔雀石和石青是自然界存在的兩種碳酸鹽類銅礦，它們的化學(xué)組成可表示為xCuCO₃?yCu（OH）₂（x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2）
（1）孔雀石和石青分別與過(guò)量的鹽酸反應(yīng)時(shí)，孔雀石耗用的鹽酸與生成的CO₂的質(zhì)量比為36.5：11；石青則為109.5：44．請(qǐng)推算它們的化學(xué)組成．
孔雀石

 

；石青

 

；
（2）現(xiàn)有孔雀石和石青混合樣品，取兩份等質(zhì)量的樣品，在一份中加入過(guò)量的鹽酸，生成CO₂6.6g；加熱另一份樣品使其完全分解，得到CuO  20g，試通過(guò)計(jì)算確定該混合物中孔雀石和石青的質(zhì)量之比為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別利用孔雀石耗用的鹽酸與生成的CO₂的質(zhì)量比為36.5：11、石青則為109.5：44，計(jì)算出化學(xué)組成可表示為xCuCO₃?yCu（OH）₂中x、y的比，再根據(jù)x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2的限制條件，推斷出兩物質(zhì)的化學(xué)組成；
（2）根據(jù)兩物質(zhì)分別與過(guò)量鹽酸反應(yīng)所生成二氧化碳的質(zhì)量、加熱完全分解時(shí)生成氧化銅的質(zhì)量，通過(guò)假設(shè)兩物質(zhì)的質(zhì)量，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，建立兩物質(zhì)質(zhì)量與生成二氧化碳和氧化銅質(zhì)量的關(guān)系式，計(jì)算出兩物質(zhì)的質(zhì)量比．

解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，反應(yīng)中鹽酸與生成二氧化碳的質(zhì)量關(guān)系為
xCuCO₃?yCu（OH）₂+（2x+2y）HCl═（x+y）CuCl₂+xCO₂↑+（x+2y）H₂O
                  （2x+2y）×36.5            x×44
孔雀石耗用的鹽酸與生成的CO₂的質(zhì)量比為36.5：11，則

(2x+2y)×36.5

x×44

=

36.5

11

，
解得x：y=1：1，
∵x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2
∴孔雀石的化學(xué)式可表示為CuCO₃?Cu（OH）₂；
石青耗用的鹽酸與生成的CO₂的質(zhì)量比為109.5：44，則

(2x+2y)×36.5

x×44

=

109.5

44

，
解得x：y=2：1
∵x、y為正整數(shù)且x≤2，y≤2
∴石青的化學(xué)式可表示為2CuCO₃?Cu（OH）₂；故答案為：CuCO₃?Cu（OH）₂；2CuCO₃?Cu（OH）₂；
（2）設(shè)孔雀石和石青的質(zhì)量分別為m，n，則有
CuCO₃?Cu（OH）₂+4HCl═2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O
 222                         44
  m                         

44m

222

2CuCO₃?Cu（OH）₂+6HCl═3CuCl₂+2CO₂↑+4H₂O
346                           88
n                            

88n

346

CuCO₃?Cu（OH）₂

△   .

2CuO+CO₂↑+H₂O
222                 160
m                  

160m

222

2CuCO₃?Cu（OH）₂

△   .

3CuO+2CO₂↑+H₂O
346                  240
n                   

240n

346

44m

222

+

88n

346

=6.6g

160m

222

+

240n

346

=20g
解得m=11.1g，n=17.3g
即該混合物中孔雀石和石青的質(zhì)量之比為11.1g：17.3g=111：173，
故答案為：111：173．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)式的推斷及化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算，計(jì)算量較大，學(xué)生應(yīng)明確根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，能利用反應(yīng)中一種物質(zhì)的質(zhì)量可計(jì)算出反應(yīng)中其它物質(zhì)的質(zhì)量．