题目内容
19.孔雀石和石青是自然界存在的两种碳酸盐类铜矿,它们的化学组成可表示为:xCuCO3•yCu(OH)2(x、y为正整数且x≤2,y≤2).(1)已知孔雀石的化学组成为CuCO3•Cu(OH)2,1mol孔雀石与过量盐酸反应时,孔雀石耗用的HCl的物质的量为4mol,生成的CO2的物质的量为1mol;
(2)石青与过量盐酸反应时,石青耗用的HCl的物质的量与生成的CO2的物质的量之比为3:1,通过计算推算石青的化学组成;
(3)现有孔雀石和石青混合样品,取两份等质量的样品,在一份中加入过量盐酸,生成CO2 3.36L(标准状况下),加热另一份样品使其完全分解,得到CuO 20g,试通过计算确定该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比.
分析 (1)发生反应:CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O,根据反应的化学方程式进行计算;
(2)发生反应:xCuCO3•yCu(OH)2+(2x+2y)HCl═(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O,计算出化学组成可表示为xCuCO3•yCu(OH)2中x、y关系,再根据x、y为正整数且x≤2,y≤2的限制条件解答;
(3)设孔雀石和石青的物质的量分别为amol、bmol,根据方程式表示出生成的二氧化碳、CuO,列方程计算解答.
解答 解:(1)CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O
1 4 1
1mol n(HCl) n(CO2)
所以,n(HCl)=$\frac{1mol×4}{1}$=4mol,
n(CO2)=$\frac{1mol×1}{1}$=1mol,
故答案为:4;1;
(2)发生反应:xCuCO3•yCu(OH)2+(2x+2y)HCl═(x+y)CuCl2+xCO2↑+(x+2y)H2O,石青耗用的盐酸与生成的CO2的物质的量比为3:1,则(2x+2y):x=3:1,解得x=2y,
由于x、y为正整数且x≤2,y≤2,故x=2、y=1,
则石青的化学式可表示为:2CuCO3•Cu(OH)2,
答:石青的化学组成为2CuCO3•Cu(OH)2;
(2)设孔雀石和石青的物质的量分别为amol、bmol,则:
CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O
1 1
amol amol
2CuCO3•Cu(OH)2+6HCl═3CuCl2+2CO2↑+4H2O
1 2
bmol 2bmol
CuCO3•Cu(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO2↑+H2O
1mol 160g
amol 160ag
2CuCO3•Cu(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+2CO2↑+H2O
1mol 240
bmol 240bg
则:a+2b=$\frac{3.36}{22.4}$、160a+240b=20,联立解得:a=0.05、b=0.05,
该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比=0.05mol:0.05mol=1:1,
答:该混合物中孔雀石和石青的物质的量之比为1:1.
点评 本题考查复杂化学式的推断、化学反应方程式的计算,题目难度中等,注意根据方程式进行计算的方法,明确复杂化学式的确定方法,试题计算量较大,充分培养了学生的分析能力及化学计算能力.
| A. | 镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈 | |
| B. | CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的△H<0 | |
| C. | N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H<0,升高温度,反应速率v(H2 )和H2的平衡转化率均增大 | |
| D. | 水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大,说明水的电离是放热反应 |
| A. | n+11 | B. | n-5 | C. | n+3 | D. | n+5 |
| A. | 煤的干馏和石油的分馏都属化学变化 | |
| B. | 硫酸钡在医学上用作钡餐,钡离子对人体无害 | |
| C. | 碳-14可用作文物年代的鉴定,碳-14与碳-12互为同素异形体 | |
| D. | 葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应现象,不属于胶体 |
| A. | 10 g H2和10 g O2 | B. | 5.6 L N2(标准状况)和22 g CO2 | ||
| C. | 9 g H2O和0.5 mol Br2 | D. | 224 mL H2和0.01 mol N2 |