题目内容

5．自然界存在的碳酸盐类铜矿（如孔雀石、石青等）的化学式可表示为aCuCO3•bCu（OH）2（a、b均为正整数，且均不大于2）
（1）已知孔雀石中C元素与O元素的质量比为3：20，则其化学式为CuCO3•Cu（OH）2
（2）已知石青用足量盐酸溶解后，生成的CuCl2与CO2的物质的量之比为3：2，则其化学式为2CuCO3•Cu（OH）2
（3）某碳酸盐类铜矿样品加酸完全溶解后，产生13.2gCO2，若将相同质量的矿样加热使其完全分解，请对可能得到的CuO的质量进行估算．

分析 （1）根据孔雀石中碳元素和氧元素的质量比确定其原子个数比也就是物质的量之比，根据假设的化学式中碳氧物质的量比求算；
（2）根据CuCl2与CO2的物质的量之比求算其化学式；
（3）根据二氧化碳的质量，结合对应的氢氧化铜系数最大和最小确定氧化铜的质量．

解答 解：
（1）设孔雀石的化学式为aCuCO3•bCu（OH）2．
C元素与O元素的质量比为3：20
则碳元素和氧元素的物质的量之比为$\frac{3}{12}$：$\frac{20}{16}$=1：5=a：（3a+2b）
则a：b=1：1
则孔雀石的化学式为CuCO3•Cu（OH）2．
（2）设石青的化学式为aCuCO3•bCu（OH）2．
根据化学式和元素守恒可得
生成的CuCl2与CO2的物质的量之比=（a+b）：a=3：2
a：b=2：1
则石青的化学式为2CuCO3•Cu（OH）2．
（3）等质量的二氧化碳时．设生成的氧化铜的质量为x．
因为a、b均为正整数，且均不大于2，所以：
若为CuCO3•2Cu（OH）2则得到的氧化铜质量最大
由关系式CO2-----------3CuO
               44               240
               13.2g            x
$\frac{44}{240}$=$\frac{13.2g}{x}$
x=72g
若为2CuCO3•Cu（OH）2则得到的氧化铜质量最小
由关系式2CO2-----------3CuO
              88                  240
               13.2g            x
$\frac{88}{240}$=$\frac{13.2g}{x}$
x=36g
可能得到的CuO的质量≥36g且≤72g
答：（1）已知孔雀石中C元素与O元素的质量比为3：20，则其化学式为 CuCO3•Cu（OH）2
（2）已知石青用足量盐酸溶解后，生成的CuCl2与CO2的物质的量之比为3：2，则其化学式为 2CuCO3•Cu（OH）2
（3）某碳酸盐类铜矿样品加酸完全溶解后，产生13.2gCO2，若将相同质量的矿样加热使其完全分解，得到的CuO的质量≥36g且≤72g．

点评 根据给定的数据，同时大胆进行假设，结合关系式法进行计算，而不是根据化学方程式计算，否则过程太麻烦，涉及的化学方程式太多，当然也不便于配平．

练习册系列答案
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