Question

【题目】某铜矿样品的主要成分是碱式碳酸铜，化学式为Cu2(OH)2CO3。现称取29.6t纯度为75%的该样品放入烧杯中，加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应后，所得氯化铜溶液的溶质质量分数为27 %。

提示： 1.；

2.铜矿中杂质既不溶于水，也不参与反应；

3.Cu2(OH)2CO3的相对分子质量为222。

求： (1) Cu2(OH)2CO3中质量分数最大的元素是______________。

(2)上述稀盐酸的溶质质量分数是多少?____ 。(写出计算过程，最终结果精确到0.1%)

(3)工业上结合该方法，继续反应可提炼出铜单质。假设提纯时铜元素无损失，每得到1t铜单质的成本为M元，提纯上述样品的成本是______________元。

Answer 1

【答案】Cu 17.8% 12.8M

【解析】

(1) 根据化学式Cu2(OH)2CO3，Cu、O、H、C四种元素的质量比为：（64×2）∶（16×5）∶（1×2）∶12=128∶80∶2∶12，因此Cu2(OH)2CO3中质量分数最大的元素是：Cu。

(2)根据题意，样品中碱式碳酸铜的质量=29.6t×75%=22.2 t。

设参加反应的盐酸中溶质HCl的质量为x，生成的CuCl2质量为y，生成的二氧化碳质量为z。

解得x=14.6t

解得y=27.0t

解得z=4.4t

根据反应后溶液中氯化铜溶液的溶质质量分数为27 %，反应后溶液=

结合题中提示：铜矿中杂质既不溶于水，也不参与反应，设参加反应的盐酸溶液质量为m，根据质量守恒定律， 22.2t+m-4.4t=100t，解得m=82.2t。

参加反应的稀盐酸的溶质质量分数是：

(3)根据题意，假设提纯时铜元素无损失，则提炼出铜单质的质量可以由反应生成的氯化铜的质量求得（或根据碱式碳酸铜的质量求得）。

可提炼出铜单质的质量为：

根据每得到1t铜单质的成本为M元，则提纯上述样品的成本是：12.8t×M元/t=12.8M元。

答：(1) Cu2(OH)2CO3中质量分数最大的元素是铜（或Cu）。

(2)稀盐酸的溶质质量分数是17.8%。

(3)提纯上述样品的成本是12.8M元。