Question

15．已知Cu（OH）₂的分解温度为66℃∽68℃，CuCO₃的分解温度为200℃∽220℃，它们分解的产物中除了金属氧化物外，另外两种均为空气中的成分．某固体的组成为aCu（OH）₂•bCuCO₃．小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，请根据图示回答下列问题：
（1）①BC段表示吸热过程，CuCO₃未分解
②写出AB、CD段发生反应的化学方程式：
AB段：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；
CD段：CuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+CO₂↑；
（2）若将24.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑
（3）通过计算可得：a：b=2：1．

Answer 1

分析 （1）①根据BC段的温度升高，固体质量不变，表示吸热过程，CuCO₃未分解进行分析；
②根据AB段表示氢氧化铜在加热的条件下生成氧化铜和水进行分析；
根据CD段表示碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和二氧化碳进行分析；
（2）剩余固体加热到更高温度固体的质量又会减少，根据氧化铜中所含的两种元素可猜想可能是氧化铜中的氧元素转化为氧气，根据计算会发现氧化铜中氧元素的质量大于固体减少的质量，那么就可能是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气；
（3）根据氢氧化铜和碳酸铜分解的化学方程式进行分析．

解答 解：（1）①BC段的温度升高，固体质量不变，表示吸热过程，CuCO₃未分解；
②AB段表示氢氧化铜在加热的条件下生成氧化铜和水，化学方程式为：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；
CD段表示碳酸铜在加热的条件下生成氧化铜和二氧化碳，化学方程式为：CuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+CO₂↑；
（2）氧化铜加热后质量又会减少，应该是氧化铜中的氧元素转化为氧气，24g氧化铜的氧元素的质量=24g×$\frac{16}{80}$=4.8g，大于2.4g，说明是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气，化学方程式为：4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu₂O+O₂↑；
（3）AB段是氢氧化铜在分解，固体质量减少3.6克，CD段是碳酸铜在分解，固体质量减少4.4克，Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O     CuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+CO₂↑
从方程式可以看出一个氢氧化铜分解会生成一个水，一个碳酸铜分解会产生一个二氧化碳，而AB段的氢氧化铜减少了3.6克水，减少了0.2个水，需要0.2克氢氧化铜，CD段的碳酸铜分解减少了4.4克二氧化碳，相当于减少了0.1个二氧化碳，需要0.1个碳酸铜，所以a：b=2：1．
故答案为：（1）①吸热过程，CuCO₃未分解；
②Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O，CuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+CO₂↑；
（2）4CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑；
（3）2：1．

点评 在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答，此类题难度较大，要细心进行分析解答．