Question

堿式碳酸銅可表示為：xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O（x、y、z取整數(shù)），測定堿式碳酸銅組成的方法有多種．現(xiàn)采用氫氣還原法，請回答如下問題：
（1）配平xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式
（

1

）xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O+（

x+y

）H₂=（

x+y

）Cu+（

x

）CO₂↑+（

x+2y+z

）H₂O
（2）實(shí)驗裝置用下列所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是a→k，j→gf→de→hi→bc→l． 則最后一個干燥管中堿石灰的作用：

防止空氣中CO₂和H₂O進(jìn)入裝置，影響測定結(jié)果

（3）稱取71.2g某堿式碳酸銅樣品，充分反應(yīng)后得到38.4g殘留物，生成8.8g二氧化碳和25.2g水．該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為

7.2

 g，化學(xué)式為

CuCO₃?2Cu（OH）₂?2H₂O

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)前后各原子種類和個數(shù)不變配平
（2）分析實(shí)驗流程中每個實(shí)驗裝置的作用進(jìn)行解答
（3）根據(jù)化學(xué)方程式生成物之間的質(zhì)量關(guān)系求出x、y、z，根據(jù)生成的水和反應(yīng)物中水的關(guān)系求解水的質(zhì)量．

解答：解：（1）根據(jù)反應(yīng)前后原子種類和個數(shù)不變進(jìn)行配平，將堿式碳酸銅前面系數(shù)定為1，反應(yīng)前銅原子個數(shù)為（x+y），故在生成的銅前面加（x+y），反應(yīng)前碳原子個數(shù)為x，故在生成物二氧化碳產(chǎn)面加x，反應(yīng)前氧原子個數(shù)為3x+2y+z，生成物二氧化碳中氧原子個數(shù)為2x，根據(jù)氧原子個數(shù)相等，故在水前面加（x+2y+z），根據(jù)反應(yīng)前后氫原子個數(shù)相等可得出氫氣前面加（x+y）
（2）根據(jù)實(shí)驗流程可以看出，用干燥的氫氣與堿式碳酸銅反應(yīng)，通過測定生成的二氧化碳和水以及反應(yīng)后固體的質(zhì)量來確定物質(zhì)的組成，為防止空氣中CO₂和H₂O進(jìn)入U型干燥裝置，可在最后再連接一個盛有堿石灰的干燥裝置來吸收空氣中的二氧化碳和水；
（3）設(shè)
xCuCO₃?yCu（OH）₂?zH₂O+（ x+y）H₂=（ x+y）Cu+xCO₂↑+（ x+2y+z）H₂O
                                 64（x+y）          44x            18（x+2y+z）
                                   38.4g             8.8g            25.2g

64(x+y)

38.4g

=

44x

8.8g

解得：y=2x

44x

8.8g

=

18(x+2y+z)

25.2g

解得：z=2x
令x=1，則y=2，z=2
則化學(xué)式為CuCO₃?2Cu（OH）₂?2H₂O
化學(xué)方程式為
CuCO₃?2Cu（OH）₂?2H₂O+3H₂=3Cu+CO₂↑+7H₂O
由化學(xué)方程式可以看出，堿式碳酸銅每兩個水分子能生成7個水分子，即生成的水中堿式碳酸銅中水占了

2

7

，因此堿式碳酸銅中水的質(zhì)量為：25.2g×

2

7

=7.2g
故答案為：
（1）1    （x+y）    （x+y）     x   （x+2y+z）      
（2）防止空氣中CO₂和H₂O進(jìn)入裝置，影響測定 結(jié)果       
（3）7.2                                          
CuCO₃?2Cu（OH）₂?2H₂O （其他合理答案也給分）

點(diǎn)評：本題是一信息題，難度較大，關(guān)鍵是配平化學(xué)方程式，能根據(jù)實(shí)驗流程分析出裝置的作用，能根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計算．