Question

15．金属是用途广泛的材料，根据相关信息回答以下问题：
（1）金属大多存在于矿石中，如铁存在于赤铁矿（含Fe₂O₃），磁铁矿（含Fe₃O₄）、菱铁矿（含碳酸亚铁，化学式为FeCO₃），铜存在于黄铜矿（含CuFeS₂）、辉铜矿（含Cu₂S，其中硫是负二价，则其名称为硫化亚铜）等．磁铁矿常用于工业炼铁，反应的化学方程式是Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CO₂+3Fe；Fe₃O₄在组成上可看成Fe₂O₃FeO（纯净物），它能与盐酸反应生成一种使溶液呈黄色的物质和一种使溶液呈清稿 绿色的物质，试用一个化学方程式表示该反应Fe₃O₄+8HCl$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O．
（2）斌斌同学准备在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取铜．设计实验流程如下：

请回答以下问题：
①碱式碳酸铜中含有4种元素．
②碱式碳酸铜受热分解生成三种常见的氧化物，其中有一种通常是黑色固体，请写出该黑色，固体与木炭发生反应的化学方程式2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
碱式碳酸铜与稀盐酸反应的化学方程式Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O．预测实验现象：绿色固体逐渐消失，有大量气泡产生，溶液由无色变蓝色．
③若孔雀石样品中含有44.4gCu₂（OH）₂CO₃，充分反应后，理论上能得到铜的质量为25.6g．

Answer 1

分析 （1）根据化学式的写法，化学方程式的书写方法，常见元素的化合价分析；
（2）根据已知条件，碱和碳酸盐的化学性质，根据化学反应预测实验现象及据化学反应计算物质的量，是解答此题的关键．

解答 解：（1）碳酸亚铁中的铁元素显正二价，碳酸根显负二价，故化学式为FeCO₃；辉铜矿中硫是负二价，则铜显正一价，为亚铜，故名称为硫化亚铜；磁铁矿用于工业炼铁的反应原理为：Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CO₂+3Fe；溶液呈黄色的为氯化铁，溶液呈浅绿色的为氯化亚铁，故方程式为：Fe₃O₄+8HCl$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
故答案为：FeCO₃；硫化亚铜；Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CO₂+3Fe；Fe₃O₄+8HCl$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2FeCl₃+FeCl₂+4H₂O；
（2）①据碱式碳酸铜的化学式[Cu₂（OH）₂CO₃]，碱式碳酸铜中含有铜、氧、氢、碳4中元素；
②据已知条件碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]，碱式碳酸铜受热分解生成三种常见的氧化物，故推测生成的三中氧化物为：水、二氧化碳、氧化铜，黑色固体为氧化铜，与木炭发生反应的化学方程式为：2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；据已知条件碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]是一种绿色的不溶于水的固体，及碱式碳酸铜与稀盐酸反应的化学方程式为Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O，可推测因有二氧化碳生成，故有大量气泡产生，反应前碱式碳酸铜是一种绿色的不溶于水的固体，完全反应后生成溶于水的氯化铜，氯化铜溶于为蓝色，故为绿色固体逐渐消失，溶液由无色变蓝色，故预测实验现象为：绿色固体逐渐消失，有大量气泡产生，溶液由无色变蓝色；
③据反应Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O，CuCl₂+Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeCl₂+Cu，从理论上其对应关系为：
Cu₂（OH）₂CO₃→2Cu，设44.4g Cu₂（OH）₂CO₃，充分反应后，理论上能得到铜的质量为x，则
Cu₂（OH）₂CO₃→2Cu
   222         128
   44.4g         x
x=$\frac{128×44.4g}{222}$=25.6g
故答案为：
①4；
②2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；绿色固体逐渐消失，有大量气泡产生，溶液由无色变蓝色；
③25.6．

点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．